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二流体理論 にりゅうたいりろんtwo fluid theory

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

二流体理論
にりゅうたいりろん
two fluid theory

超流動および超伝導における現象論。 1938年 L.ティサにより液体ヘリウム4の超流動相での性質を説明するために提唱された。超流動相の流体は,通常の流体と同じように粘性をもつ常流動体と,粘性がなくエントロピーがゼロの超流動体の2つの流体成分からできていると考える。成分比は温度によって変化する。絶対零度では超流動成分だけで,温度の上昇とともに超流動成分は減少し,転移温度では常流動成分だけとなる。その後 L.D.ランダウは超流動体の中に熱的励起によって生成された準粒子 (フォノン,ロトン) の集団が常流動体を形成すると考え,この理論を基礎づけた。二流体理論により,超流動ヘリウム4が示す噴水効果や,毛細管の中を抵抗なしに流れるにもかかわらず,円板を用いた粘性測定では常流動相と同じ程度の粘性をもつという一見矛盾した性質などが説明される。また二流体が逆位相で振動する温度の波 (第二音波 ) の存在も予言された。超伝導や超流動ヘリウム3においても,この現象論が用いられている。 (→液体ヘリウム )

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