21464.載體結(jié)構(gòu)特征對流體超流動性的影響

1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheRelationshipBetweenCriticalVelocityOfSuperfluidHeliumAndThePipeByYuanKaiHouSupervisor：ProfBingXianMaTheoreticalPhysicsSchoolofPhysicalandEngineeri

2、ngApril2015摘要摘要流體流動過程是一個流體與載體(例如管道或金屬晶格)相互作用的過程；流體流動過程所表現(xiàn)的特征，如粘滯性或超流動性，與流體與環(huán)境的相互作用特征有關(guān)；而流動特征的變化除了受流體自身狀態(tài)特征的影響，還與載體特征以及流體與載體相互作用特征的變化有關(guān)。粘滯性由流體和載體特征以及熱力學(xué)因素共同決定，消除粘滯性向超流動性的轉(zhuǎn)變也必然是這些因素共同作用變化的結(jié)果。朗道液氦超流理論與BCS超導(dǎo)理論，都是基于流體自身的元激發(fā)能譜

3、展開討論，依據(jù)這一元激發(fā)能譜特征，利用朗道超流判據(jù)判定流體是否具有超流動性。然而這些理論依據(jù)的元激發(fā)能譜最為流體自身元激發(fā)能譜引入，沒有包含或只間接包含了少量的載體特征因素，使這些理論很難體現(xiàn)全部載體諸多因素多流體流動特性變化的影響，從而無法研究不同載體下超流動的差異性(如不同成分結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)體的差異性)。本文從分析相互作用系統(tǒng)之間能量轉(zhuǎn)化入手，分析影響流體流動過程中影響流體流動特征的因素，結(jié)果表明：流體的整體流動能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化與流體和

4、載體的物理特征和熱力學(xué)因素都有關(guān)系；在低激發(fā)態(tài)情形表現(xiàn)為與流體和載體的元激發(fā)能譜或者與流體和載體作為一個整體的元激發(fā)能譜特征有關(guān)。因此，本文將朗道超流判據(jù)中的流體元激發(fā)能譜重新解釋為流體和載體的元激發(fā)能譜或流體和載體作為一個整體的元激發(fā)能譜。本文最后討論了影響載體的(如管道)表面狀態(tài)的因素，并唯象給出了一個與半徑有關(guān)的載體元激發(fā)能譜，并討論了這一元激發(fā)能譜對超流臨界速度的影響。關(guān)鍵詞：量子流體；超流液氦；臨界速度；載體：毛細(xì)管；管壁材料