在朗道的費米液體圖中,輸運由準粒子之間的散射控制。正常的液體3He符合這個圖,但只是在非常低的溫度下。
巴黎文理研究大學Kamran Behnia等表明與標準行為的偏差伴隨著費米子-費米子散射時間低于普朗克時間,并且這種量子液體的熱擴散率受基本物理常數設定的最小值限制,并在經典液體中觀察到。
本文要點:
(1)
這表明集體激發(一種聲音模式)是熱量的載體。作者認為這種模式的波矢為2kF,平均自由程等于德布羅意熱長度。這將提供具有T 1/2溫度依賴性的額外傳導通道,與實驗觀察到的相匹配。
(2)
如果熱導率是兩種貢獻的總和:一種是準粒子的貢獻(隨溫度的倒數變化),另一種是聲音的貢獻(隨溫度的平方根變化),則可以計算0.007 K至3 K的實驗數據,誤差為10%。
參考文獻:
Behnia, K., Trachenko, K. How heat propagates in liquid 3He. Nat Commun 15, 1771 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-46079-0
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46079-0