En sidoskiss av experimentet med den mest sannolika trasselkonfigurationen (ej skalenlig). Vi belyser turbulensen som skapas av tråden med ett kvasipartikelflöde som emitteras från öppningen på den svarta kroppens radiator. En bråkdel av kvasipartiklar upplever Andreevs retroreflektion och spårar tillbaka sin väg och lämnar en skugga bakom virvelhärvan. Kvasipartikelkameran detekterar minskningen av flödet och "bilder"-fördelningen av kvantturbulens som bildas av tråden. Insättningarna A och B visar trasselfördelning som resulterar i symmetrisk skugga:I (A) bildas turbulens bakom trådens rörelseriktning, medan i (B) utvecklas turbulens ovanför och under tråden. Kredit:Physical Review B (2022). DOI:10.1103/PhysRevB.105.174515
Ett team av fysiker vid Lancaster University har utvecklat ett kamerasystem som kan användas för att fånga skuggan av ett prov av helium-3. I deras artikel publicerad i tidskriften Physical Review B , beskriver gruppen sin kamera, deras teknik för att använda den och möjliga användningsområden för bilderna den tar.
Helium-3 har särskilt intresse för fysiker på grund av dess intressanta inre struktur, som vissa inom området har beskrivit som "universum i en droppe". En av dess egenskaper är att den övergår till en supervätska när den kyls till extremt låga temperaturer. Som en del av forskningsansträngningar har fysiker hittat sätt att upptäcka det genom att använda speciella sonder för att känna av dess svaga magnetfält. De har hittat sätt att "röra" det genom att driva saker genom prover av det och mäta deras inverkan. De har också upptäckt att det är möjligt att höra några av dess egenskaper med hjälp av speciella mikrofoner. I denna nya satsning har forskarna nu utvecklat ett sätt att visualisera det med ett speciellt kamerasystem.
Kamerasystemet bestod av tre huvudkomponenter suspenderade i ett prov av helium-3. Den första delen av systemet var en sluten låda som fungerade som en källa till kvasipartiklar. Den hade en enhet som bröt Cooper-par till kvasipartiklar, som hittade sin väg ut ur lådan via ett litet hål i ena änden. På grund av temperaturskillnader flög kvasipartiklarna rakt ut ur lådan och in i den andra delen av systemet. Den andra delen bestod av en vibrerande trådslinga som skapade helium-3 virvlar mellan källan; den tredje delen av systemet – kameran – är en 5 x 5 array av kvartsstämgafflar.
För att skapa en bild avfyrades kvasipartiklar från källan in i virvlarna. De kvasipartiklar som färdades nära en virvel reflekterades tillbaka som hål mot källan. De kvasipartiklar som inte passerade tillräckligt nära en virvel tog sig till kameran. Det slutliga resultatet var en skugga av virvelhärvan som fångades av kamerauppsättningen. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
