search query: @supervisor Nieminen, Risto / total: 104
results-list
reference: 27 / 104
« previous | next »
Author:Rysti, Juho
Title:Interactions in Dilute 3He-4He Mixtures
Vuorovaikutukset laimeissa 3He-4He seoksissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2008
Pages:67      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Materiaalifysiikka   (Tfy-44)
Supervisor:Nieminen, Risto
Instructor:Tuoriniemi, Juha
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:helium mixture
superfluid
quasiparticle interaction
heliumseos
supraneste
vuorovaikutukset
Abstract (eng): Helium is the only substance, which remains liquid down to the absolute zero temperature.
Since quantum effects usually appear only at low temperatures, helium is also the only quantum liquid observed in nature.
This element has two stable isotopes, 3He and 4He.
Interestingly, 3He is a fermion and 4He is a boson.
Thus, by studying these two isotopes, we can learn about the difference in the quantum statistics they obey.

Perhaps the most unique property of both pure helium liquids is the transition into superfluid at low enough temperatures.
In this state, the fluid has no viscosity.
A new interesting physical system is obtained when the two isotopes are mixed.
It is predicted that at low enough temperatures, both isotopes would form separate superfluids in the solution.
Helium mixtures have been cooled to temperatures below 100 µK without detecting this anticipated superfluid phase.
The superfluid transition in mixtures is governed by the interactions between the 3He atoms, since 4He is already in the superfluid state.
The interaction potential affects other observable quantities, as well.
Thus, measured properties of helium mixtures can be used to study the interactions between 3He atoms.

In this thesis, previously measured solubility and osmotic pressure data of mixtures are used to estimate the erective interaction potential between 3He atoms in the solution.
The chemical potential of 3He in the mixture pinpoints almost all properties of the system.
The measured quantities are calculated from the interaction potential by first determining the chemical potential of 3He in terms of the interaction potential.
A functional form for the potential is chosen and the unknown parameters are determined by a least square fitting procedure.
This phenomenological approach allows us to estimate the characteristics of the interaction.
The obtained potential can then be used to calculate other quantities of interest, for example, the temperature of the predicted superfluid transition.
Abstract (fin): Helium on ainoa aine, joka pysyy nesteenä aina absoluuttiseen nollalämpötilaan asti.
Koska kvantti-ilmiöt tulevat usein esille vasta matalissa lämpötiloissa, on helium myös ainut luonnossa havaittu kvanttineste.
Tällä alkuaineella on kaksi pysyvää isotooppia, 3He ja 4He.
Näistä 3He on fermioni ja 4He bosoni.
Tutkimalla näitä kahta isotooppia, voimme siis havaita eroja niiden noudattamissa kvanttijakaumissa.

Kenties erikoisin molempien puhtaiden isotooppien ominaisuus on niiden muuttuminen supranesteiksi tarpeeksi matalissa lämpötiloissa.
Supratilassa nesteellä ei ole lainkaan virtausvastusta.
Uusi mielenkiintoinen fysikaalinen kokonaisuus saadaan, kun heliumin kahta isotooppia sekoitetaan keskenään.
On ennustettu, että tarpeeksi matalassa lämpötilassa molemmat isotoopit muodostavat erilliset supranesteet seoksessa.
Heliumseoksia on jäähdytetty alle 100 pK:n lämpötiloihin, eikä odotettua supranestefaasia ole havaittu.
Supranestetilan olemassaolo seoksessa riippuu 3He atomien välisistä vuorovaikutuksista, sillä 4He on matalissa lämpötiloissa jo supranesteenä.
Tämä 3He atomien välinen vuorovaikutuspotentiaali vaikuttaa myös muihin seoksien havaittaviin ominaisuuksiin.
Mittaamalla seosten ominaisuuksia, voimme siis tutkia 3He atomien välisiä vuorovaikutuksia.

Tässä diplomityössä arvioidaan 3He atomien välisiä vuorovaikutuksia seoksessa käyttämällä aikaisemmin hankittuja liukoisuuden ja osmoottisen paineen mittaustuloksia.
Helium-3:n kemiallinen potentiaali seoksessa määrää lähes kaikki tämän kokonaisuuden ominaisuudet.
Mitatut suureet lasketaan vuorovaikutuspotentiaalin avulla selvittämällä aluksi kemiallisen potentiaalin ja vuorovaikutuspotentiaalin välinen yhteys.
Potentiaalille valitaan sopiva matemaattinen muoto, ja tuntemattomat parametrit sovitetaan mittaustuloksiin pienimmän neliösumman menetelmällä.
Tämä fenomenologinen lähestymistapa mahdollistaa vuorovaikutusten ominaisuuksien arvioinnin.
Näin saadulla potentiaalilla voidaan tämän jälkeen laskea muita mielenkiintoisia suureita, kuten lämpötila, jossa odotettu supranestetila saavutetaan.
ED:2009-02-20
INSSI record number: 36785
+ add basket
« previous | next »
INSSI