Interferometrie quantique dans les superfluides : detection de la rotation de la terre et defauts hydrodynamiques

par STEPHANE BURKHART

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de E. VAROQUAUX.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Cette etude se situe dans le domaine de l'helium-4 superfluide ultra-pur a temperature proche du zero absolu, et concerne la dissipation produite par l'apparition, au-dela d'une vitesse de nucleation, de tourbillons quantifies (vortex) aux bords d'un micro-orifice faisant partie d'un resonateur de helmholtz hydrodynamique. Apres la traversee des lignes de courant par les filaments de vortex, la phase superfluide enregistre des sauts quantifies qui se traduisent par une chute de debit et par une circulation piegee par quanta, cette derniere etant detectee par la dissymetrie induite dans l'ecoulement. L'analyse des generations de tourbillons en cascade revele deux regimes domines dans l'un par des sauts multiples (a haute pression) qui peuvent eteindre l'ecoulement et dans l'autre par des sauts simples (a basse pression), nettement differenties par le parametre critique relevant qu'est la vitesse de nucleation. A basse pression existe une autre categorie de sauts en cascade (rares) qui necessitent la liberation prealable de vorticite et se produisent a des vitesses sous-critiques. Une modelisation de trajectoires indique comment des vortex peuvent renverser l'ecoulement et se deplacer en groupe sur des trajectoires moyennes, engendrant des sauts de phase multiples. Enfin, les bases du couplage d'une rotation des parois au superfluide sont posees en terme de surface de couplage. Cet effet permet de prevoir une mesure du champ de rotation terrestre avec une grande precision et un controle futur des courants pieges


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Informations

  • Détails : 142 P.
  • Annexes : 125 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012396
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