«Ротон»

(от лат. roto — вращаюсь, верчусь)

элементарное возбуждение (квазичастица) в сверхтекучем ⁴He со сравнительно большими энергией E и импульсом p. Зависимость энергии E квазичастиц в сверхтекучем ⁴He от импульса p (закон дисперсии) изображена на рис. Принято называть Р. (по предложению И. Е. Тамма) квазичастицы с импульсами, близкими к p_o. В линейной области E(p) квазичастицы называются Фононами (иногда фононами называются квазичастицы в ⁴He с любыми значениями р). Ротонный спектр с большой точностью определён методом неупругого рассеяния нейтронов в сверхтекучем ⁴He.

Р. играют важную роль в свойствах сверхтекучего гелия при T≥0,6 К. Они обусловливают существование слагаемых теплоёмкости (См. Теплоёмкость), энтропии (См. Энтропия), нормальной плотности и др., экспоненциально зависящих от температуры. Кинетические свойства сверхтекучего ⁴He (вязкость, поглощение звука и т. п.) получили объяснение, основанное на учёте столкновений и взаимопревращений Р. и фононов (см. Сверхтекучесть, Квантовая жидкость, Гелий).

Лит.: Халатников И. М., Теория сверхтекучести, М., 1971.

М. И. Каганов.

Зависимость энергии квазичастиц в сверхтекучем гелии от их импульса.

1. рото́н;
2. рото́ны;
3. рото́на;
4. рото́нов;
5. рото́ну;
6. рото́нам;
7. рото́н;
8. рото́ны;
9. рото́ном;
10. рото́нами;
11. рото́не;
12. рото́нах.

РОТОН

квазичастица, соответствующая элементарному возбуждению в сверхтекучем гелии с импульсом p = p0==1,9
• 108 ћ и энергией:

?=D+(p-p0)2/2m.

Для 4Не D=8,6 К, m=0,16 m, где т — масса атома 4Не. Р. и фононы соответствуют разным участкам единого дисперсии закона (см. рис.).

Р. проявляются при темп-ре Т > 0,6К и обусловливают экспоненциально зависящие от температуры слагаемые теплоёмкости, энтропии норм. плотности и др. Кинетич. свойства сверхтекучего 4Не (вязкость, поглощение звука и т. д.) объясняются столкновениями и взаимными превращениями Р. и фононов (см. СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ, КВАНТОВАЯ ЖИДКОСТЬ, ГЕЛИЙ ЖИДКИЙ).