ラムダポイント

ラムダ点とは、通常の流体ヘリウム(ヘリウム I) が超流動状態 (ヘリウム II )に遷移する温度です。1気圧の圧力では、遷移は約 2.17 Kで発生します。He-I と He-II が共存できる最低圧力は、2.1768 K (-270.9732 °C) および 5.0418 kPa (0.049759 atm) の蒸気-He-I-He-II三重点であり、これはその温度での「飽和蒸気圧」です (密閉容器内の液体表面上で熱平衡にある純粋なヘリウムガス)。^[1] He-IとHe-IIが共存できる最高圧力は、 1.762 K（-271.388 °C）、29.725 atm（3,011.9 kPa）のヘリウム固体の体心立方（bcc）−He-I−He-II三重点である。^[2]

この点の名前は、比熱容量を温度の関数としてプロットしたグラフ（写真）に由来しており（上記の範囲内の所定の圧力、図示の例では 1 気圧）、ギリシャ文字のラムダ に似ています。比熱容量は、温度がラムダ点に近づくにつれて鋭いピークを持ちます。ピークの先端は非常に鋭いため、熱容量の発散を特徴付ける臨界指数は、かなりの体積の流体にわたって均一な密度を提供するために、無重力でのみ正確に測定できます。したがって、 1992 年にスペース シャトルのペイロードに組み込まれた実験では、遷移温度より 2 nK 低い温度で熱容量が測定されました。^[3]${\displaystyle \lambda}$

熱容量にはピークがありますが、（グラフが示唆するのとは反対に）無限大に向かう傾向はなく、上または下から遷移に近づくときに有限の限界値を持ちます。 ^[3]ピーク付近の熱容量の挙動は、次の式で説明されます。ここで、は換算温度、はラムダ点温度、は定数（遷移温度の上と下で異なる）、αは臨界指数です。^{[3] [5]}この指数は超流動遷移に対して負であるため、比熱は有限のままです。^[6]${\displaystyle C\approx A_{\pm }t^{-\alpha }+B_{\pm }}$${\displaystyle t=|1-T/T_{c}|}$${\displaystyle T_{c}}$${\displaystyle A_{\pm },B_{\pm }}$${\displaystyle \alpha =-0.0127(3)}$

引用されているαの実験値は、高温展開法、モンテカルロ法、コンフォーマルブートストラップから得られる最も正確な理論的決定値^{[8] [9] [10]と}は大きく異なっています^[7 ] [4] 。

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