Superconducting levitators as probes for quantum and classical hydrodynamics
Project goals
In this Project, I propose to experimentally investigate currently pressing questions of superfluid dynamics of 4He, especially addressing the boundary conditions for the quantized vortex dynamics and recently predicted existence of superfluid lift. This goal is now reachable with availability of a novel setup at Lancaster University able to levitate small superconducting sphere. Gaining access, in means of mutual collaboration, will allow me to perform many interesting experiments with oscillatory and steady flows of objects in superfluid 4He in a wide temperature range down to 10 mK. Employment of the levitation represents great advantage opening way to prepare remanent vortex-free surface and study the intrinsic nucleation, which was, to this day, impossible with macroscopic solid objects. To seek for the analogies between quantum and classical flows I further propose to build a laboratory model of cryogenic helium wind tunnel equipping the Prague Laboratory of Superfluidity, which should resolve the potential modest-size alternative to classical facilities.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
SGA0202400005
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
24-12601O
Alternative language
Project name in Czech
Využití levitujících supravodičú pro výzkum kvantové a klasické hydrodynamiky
Annotation in Czech
V Projektu navrhuji experimentální výzkum aktuálních otázek v oblasti dynamiky supratekutého 4He, zejména okrajových podmínek v popisu dynamiky kvantovaných vírů a nedávno předpovězené existence vztlaku. Tento výzkum je nyní možný díky novému experimentálímu zařízení na Lancaster University, které dokáže řízeně pohybovat malou levitující supravodivou kuličkou. S přístupem k tomuto zařízení a díky vzájemné spolupráci budu moci provést řadu experimentů v oscilačním i stacionárním proudění kolem těles ponořených v supratekutém 4He v širokém rozsahu teplot až po 10 mK. Využití supravodivé levitace představuje velkou výhodu, umožňující připravit bezvírový stav a studovat intrinsickou nukleaci kvnatovaných vírů, což bylo dosud pro makroskopické objekty nemožné. Dále navrhuji sestavit laboratorní model kryogenního „větrného tunelu“ v Pražské laboratoři supratekutosti, který by umožnil blíže zkoumat vztah a analogii mezi klasickým a kvantovým prouděním, a sloužil by jako testovací systém pro případnou budoucí aparaturu středního rozsahu nabízející alternativu ke klasickým větrným tunelům.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Mar 28, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GN-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
4,928 thou. CZK
Public financial support
4,438 thou. CZK
Other public sources
490 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 928 CZK thou.
Public support
4 438 CZK thou.
90%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Fluids and plasma physics (including surface physics)
Solution period
01. 02. 2024 - 31. 12. 2027