Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Transition to quantum turbulence in oscillatory thermal counterflow of He-4

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F21%3A10430349" target="_blank" >RIV/00216208:11320/21:10430349 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=2NgkRl6PLJ" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=2NgkRl6PLJ</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.103.134516" target="_blank" >10.1103/PhysRevB.103.134516</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Transition to quantum turbulence in oscillatory thermal counterflow of He-4

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We report an experimental study of oscillatory thermal counterflow of superfluid He-4 and its transition to quantum turbulence inspired by the work of Kotsubo and Swift [ Phys. Rev. Lett. 62, 2604 (1989)]. We use a pair of transversally oriented second-sound sensors to provide direct proof that upon exceeding a critical heat flux, quantized vorticity is generated in the antinodes of the longitudinal resonances of the oscillating counterflow. Building on modern understanding of oscillatory flows of superfluid He-4 [D. Schmoranzer et al., Phys. Rev. B 99, 054511 (2019)], we re-evaluate the original data together with ours and provide grounds for the previously unexplained temperature dependence of critical velocities. Our analysis incorporates a classical flow instability in the normal component described by the dimensionless Donnelly number, which is shown to trigger quantum turbulence at temperatures below approximate to 1.7 K. This contrasts with the original interpretation based on the dynamics of quantized vortices, and we show that for oscillatory counterflow, such an approach is valid only at temperatures above approximate to 1.8 K. Finally, we demonstrate that the instabilities occurring in oscillatory counterflow are governed by the same underlying physics as those in flow due to submerged oscillators and propose a unified description of high Stokes number coflow and counterflow experiments.

  • Název v anglickém jazyce

    Transition to quantum turbulence in oscillatory thermal counterflow of He-4

  • Popis výsledku anglicky

    We report an experimental study of oscillatory thermal counterflow of superfluid He-4 and its transition to quantum turbulence inspired by the work of Kotsubo and Swift [ Phys. Rev. Lett. 62, 2604 (1989)]. We use a pair of transversally oriented second-sound sensors to provide direct proof that upon exceeding a critical heat flux, quantized vorticity is generated in the antinodes of the longitudinal resonances of the oscillating counterflow. Building on modern understanding of oscillatory flows of superfluid He-4 [D. Schmoranzer et al., Phys. Rev. B 99, 054511 (2019)], we re-evaluate the original data together with ours and provide grounds for the previously unexplained temperature dependence of critical velocities. Our analysis incorporates a classical flow instability in the normal component described by the dimensionless Donnelly number, which is shown to trigger quantum turbulence at temperatures below approximate to 1.7 K. This contrasts with the original interpretation based on the dynamics of quantized vortices, and we show that for oscillatory counterflow, such an approach is valid only at temperatures above approximate to 1.8 K. Finally, we demonstrate that the instabilities occurring in oscillatory counterflow are governed by the same underlying physics as those in flow due to submerged oscillators and propose a unified description of high Stokes number coflow and counterflow experiments.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA20-00918S" target="_blank" >GA20-00918S: Souhra konvektivního přenosu tepla a turbulentních proudění s rotací v klasických a kvantových fázích kryogenního helia</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review B

  • ISSN

    2469-9950

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    103

  • Číslo periodika v rámci svazku

    13

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    134516

  • Kód UT WoS článku

    000646310800004

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85105075824