Фазовое расслоение и тепловая неустойчивость сверхтекучих растворов 3Не-4Не, нагреваемых снизу

Анотація

В области температур 100-500 мК исследовано влияние фазового расслоения на тепловую неустойчивость сверхтекучих растворов ³Не-⁴Не, нагреваемых снизу тепловыми потоками мощностью Q до 20 мкВт/см². Обнаружено, что неустойчивость наблюдается только при наличии фазового расслоения (в высокотемпературной области), даже при заведомо больших тепловых потоках. При низких температурах с увеличением мощности теплового потока в системе вначале происходит фазовое расслоение, а затем, при дальнейшем росте Q, наблюдается тепловая неустойчивость, которая проявляется в резком увеличении коэффициента эффективной теплопроводности. Указанные эффекты, по-видимому, связаны с дестабилизирующим вследствие капиллярных явлений влиянием поверхности раздела между расслоившимися фазами. Проанализировано соотношение между числами Рэлея и Марангони, описывающими влияние соответственно сил всплытия и капиллярных сил, и отмечено, что наиболее чувствительной к действию капиллярных сил является концентрированная фаза.