道格拉斯·奧謝羅夫
道格拉斯·奧謝羅夫
道格拉斯·奧謝羅夫(DouglasD.Sheriff)生於美國華盛頓州阿伯丁,先後畢業於加州理工學院(學士)和康奈爾大學(碩士、博士),主要研究氦-3。 1996年,諾貝爾物理獎授予道格拉斯。奧謝羅夫(DouglasD.Sheriff)(美國),以此表彰其對氦-3超流性的發現。現為斯坦福大學 物理系教授。
道格拉斯·奧謝羅夫,生於華盛頓州的阿伯丁,一個位於西北太平洋地區主營伐木業的小鎮。奧謝羅夫曾在家鄉的公立學校上學,大學本科就讀於加州理工學院,1967年獲得物理學學士學位。研究生階段就讀於康奈爾大學,在博士論文寫作過程中發現了液態氦-3的三種超流相。這些氦-3新相是超導體的不帶電類似物,但次序更加複雜。
1972年秋奧謝羅夫離開康奈爾大學,之後十五年在美國電話電報公司貝爾實驗室物理部工作,最後六年擔任低溫物理和固體物理部部長。在這裡,他與同事一道研究新發現的液態氦-3超流相,固態氦-3原子核旋轉軌道的性質,並首次觀察了無序金屬薄膜的弱局域化現象。
1987年奧謝羅夫來到斯坦福大學,任應用物理學J.G.Jackson和C.J.Wood榮譽教授,以及本科教育傑拉德·卡斯帕爾大學院士。在這裡,奧謝羅夫仍舊主要研究凝聚態物質在接近絕對零度條件下的性質。
1993-1996年及2001-2004年,奧謝羅夫教授還擔任斯坦福大學物理系系主任。此外,他還於2003年加入“哥倫比亞”號事故調查委員會。該委員會查明了2003年2月1日“哥倫比亞”號太空梭重返時失事的原因。
氦-3的超流動性
所謂“氦-3的超流動性”檢測實驗,是一項難度非常高的工作,與正常流體不同,超流氦不隨容器的轉動而轉動,但可以產生大量渦旋,和為渦旋線。渦旋線互相排斥並形成六角排列結構,超流體繞著渦旋線的核心轉動,這種轉動是量子化的,與原子核外的電子軌道類似。在不同的溫度、轉速和磁場條件下,氦-3中會出現幾種渦旋線。在氣體、液體和固體中,量子效應通常會被原子的無規桂熱運動所掩蓋,但是在超低溫下,這些效應可以被觀察到。一個壯觀的例子就是氦-3的超流性——這一個現象導致對量子物理的更深入理解。
在由三位科學家設計並建成的低溫衡器中,利用玻氏法,把一個盛有氦-3的容器冷卻到大約2Mk。當氦-3被穩恆緩慢地壓縮時,其內部壓強被測量下來。隨著氦-3體積縮小及隨後增大,他們觀測到壓強曲線斜率有微小變化以及出現小扭折。這些觀察結果是氦-3相變為超流體的最出證據。兩個超流體的相——"A"相和"B"相被發現了。