nadpłynność

nadpłynność, nadciekłość,

fiz. właściwość helu występująca w bardzo niskich temperaturach, polegająca m.in. na utracie lepkości;

n. jest efektem kwantowym wynikającym z przyjęcia przez część atomów ⁴He lub par atomów ³He podstawowego stanu kwantowego (Bosego–Einsteina kondensacja). Przejście helu w stan nadciekły (tzw. przejście λ) jest przejściem fazowym II rodzaju (przemiana fazowa). Temperatury przejścia (temperatury λ) obu izotopów helu (⁴He i ³He) w stan nadciekły wynoszą odpowiednio 2,172 K oraz 9,3·10^–4 K. Nadciekły hel (zw. również helem II) przepływa przez kapilary o średnicy rzędu 10^–7 m. Przewodność cieplna nadciekłego ⁴He jest maks. w temperaturze 1,8 K i wynosi ok. 10⁵ W/(mK), przewyższając ponad 100 razy przewodność miedzi w tej temperaturze. W helu II obserwuje się takie zjawiska, jak efekt termomech. lub fontannowy (wypływ helu z rurki kapilarnej spowodowany różnicą temperatur) oraz efekt mechanokaloryczny (przepływ ciepła wymuszony ruchem płynu). W nadciekłym helu stwierdzono również rozchodzenie się fal cieplnych niezmieniających temperatury cieczy, tzw. drugi dźwięk. Nadciekły hel jest stosowany do ziębienia magnesów nadprzewodzących w akceleratorach cząstek lub tokamakach. Efekt fontannowy wykorzystuje się do konstrukcji pomp helu nadciekłego. Jakościowy opis n. uwzględniający widmo energ. cieczy kwantowej podał 1941 L. Landau. N. w ⁴He odkrył 1937 P. Kapica (oraz niezależnie I.F. Allen i A.D. Misener), a w ³He 1972 — D.D. Osheroff, R.C. Richardson i D.M. Lee.