Хэт шингэн ба хэт дамжуулагчийн гол ялгаа нь хэт шингэн нь шингэн дэх гелийн 4 атомын урсгал, харин хэт дамжуулалт нь хатуу доторх электрон цэнэгийн урсгал юм.
Хэт шингэн ба хэт дамжуулагч гэсэн нэр томьёо нь эсэргүүцэлгүй урсгалтай холбоотой үзэгдэл боловч тэдгээр нь өөр өөр системүүдийн хувьд эдгээр урсгалыг тодорхойлдог.
Хэт шингэн гэж юу вэ?
Хэт шингэн чанар нь наалдамхай чанар нь тэг бөгөөд кинетик энергийг алдагдуулахгүйгээр урсах чадвартай шингэний онцлог шинж юм. Хэрэв бид хэт шингэнийг хутгавал энэ нь тодорхойгүй хугацаагаар эргэлддэг эргүүлэг үүсгэх хандлагатай байдаг. Гели-3 ба гели-4 гэсэн хоёр изотопын хэт шингэнийг бид ажиглаж болно. Бид эдгээр хоёр изотопыг криоген температурт хөргөх замаар шингэрүүлж чадна.
Хэт шингэн чанар нь астрофизик, өндөр энергийн физик, квант таталцлын хүрээнд хамаарах материйн бусад янз бүрийн чамин төлөв байдлын шинж чанар юм. Хэт шингэний тухай онолыг Зөвлөлтийн физикч Лев Ландау Исаак Халатниковтой хамт боловсруулсан. Гэхдээ энэ үзэгдлийг анх Петр Капица, Жон Ф. Аллен нар шингэн гелий дотор нээсэн.
Зураг 01: Шингэн гели нь хэт шингэн юм
Шингэн гели-4-ийг авч үзэхэд түүний хэт шингэн нь гели-3-тай харьцуулахад маш өндөр температурт үүсдэг. Энэ нь голчлон гелий-4 атом нь бүхэл тоогоор эргэхээрээ бозоны тоосонцор, харин гели-3 атом нь бага температурт өөртэйгөө хосолж байж бозон үүсгэдэг фермионы тоосонцор юм. Түүгээр ч барахгүй гелий-3-ын хэт шингэн чанар нь 1996 онд физикийн салбарын Ноблийн шагналын үндэс болсон юм.
Супер дамжуулалт гэж юу вэ?
Хэт дамжуулалт гэдэг нь тодорхой материалууд нь соронзон болон температурын тодорхой горимд өндөр дамжуулах чанарыг харуулдаг квант үзэгдэл юм. Энэ үзэгдлийг Оннес 1911 онд нээсэн боловч нээлт хийх үед хэт дамжуулалт яагаад үүсдэгийг тайлбарлах тууштай микроскопийн онол байгаагүй. Гэсэн хэдий ч Бардин, Купер нар ердийн хэт дамжуулагчийн математик үндсийг тодорхойлсон баримт бичгийг гаргасан.
Хэт дамжуулагчийн нээлт нь бага температурт мөнгөн усны (Hg) тээвэрлэлтийн шинж чанарыг судлах явцад болсон. Оннес гелий шингэрүүлэх температураас доогуур (ойролцоогоор 4.2 К) мөнгөн усны эсэргүүцэл гэнэт тэг болж буурдаг болохыг олж мэдэв. Гэхдээ тэг температурт эсэргүүцэл нь тэг болох эсвэл зөрөх боловч хязгаарлагдмал температурт гэнэт алга болохгүй гэсэн хүлээлт байв. Энэ алга болсон нь шинэ үндсэн төлөвийг илтгэж, хэт дамжуулалтын шинж чанарыг олж илрүүлсэн.
Хэт шингэн ба хэт дамжуулагч хоёрын ялгаа юу вэ?
Хэт шингэн чанар нь наалдамхай чанар нь тэг бөгөөд кинетик энергийг алдагдуулахгүйгээр урсах чадвартай шингэний онцлог шинж юм. Хэт дамжуулалт гэдэг нь тодорхой материалууд нь соронзон болон температурын тодорхой горимд өндөр дамжуулах чанарыг харуулдаг квант үзэгдэл юм. Хэт шингэн ба хэт дамжуулагч хоёрын гол ялгаа нь хэт шингэн нь шингэн дэх гелийн 4 атомын урсгал, харин хэт дамжуулалт нь хатуу доторх электрон цэнэгийн урсгал юм.
Дараах инфографик нь хэт шингэн ба хэт дамжуулагчийн ялгааг хүснэгт хэлбэрээр харуулсан болно.
Хураангуй – Хэт шингэн ба хэт дамжуулагч
Хэт шингэн чанар нь наалдамхай чанар нь тэг бөгөөд кинетик энергийг алдагдуулахгүйгээр урсах чадвартай шингэний онцлог шинж юм. Хэт дамжуулалт гэдэг нь тодорхой материалууд нь соронзон болон температурын тодорхой горимд өндөр дамжуулах чанарыг харуулдаг квант үзэгдэл юм. Хэт шингэн ба хэт дамжуулагч хоёрын гол ялгаа нь хэт шингэн нь шингэн дэх гелийн 4 атомын урсгал, харин хэт дамжуулалт нь хатуу доторх электрон цэнэгийн урсгал юм.
