Detection of quantized vortices in the zero temperature limit using silicon/superconducting microwires
| Thesis title in Czech: | Detekce kvantovaných vírů v limitě nulové teploty pomocí křemíkových/supravodivých mikrodrátků |
|---|---|
| Thesis title in English: | Detection of quantized vortices in the zero temperature limit using silicon/superconducting microwires |
| Key words: | supratekuté hélium|kvantová turbulencia|MEMS |
| English key words: | superfluid helium|quantum turbulence|MEMS |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Low Temperature Physics (32-KFNT) |
| Supervisor: | doc. RNDr. David Schmoranzer, Ph.D. |
| Author: | Mgr. Maximilián Goleňa - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 09.11.2021 |
| Date of assignment: | 09.11.2021 |
| Confirmed by Study dept. on: | 27.04.2022 |
| Date and time of defence: | 13.09.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 20.07.2023 |
| Date of submission of printed version: | 20.07.2023 |
| Date of proceeded defence: | 13.09.2023 |
| Opponents: | doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr. |
| Advisors: | Mgr. Šimon Midlik, Ph.D. |
| Guidelines |
| Cílem práce je provést a analyzovat citlivá měření provedená pomocí mikrorezonátorů v podobě křemíkových či supravodivých drátků v čistě supratekutém héliu za milikelvinových teplot, se zaměřením na schopnost detekce malého počtu kvantovaných vírů. Součástí práce budou také charakterizační měření těchto rezonátorů ve vakuu, v normálním či supratekutém héliu za vyšších teplot nad 1 K za účelem komplexního popisu mechanismů ovlivňujících tlumení či efektivní hmotu mikro-rezonátorů. Po určení kritických hodnot rychlosti pro buzení kvantové turbulence jednotlivými rezonátory bude zkoumány možnosti jejich vzájemné interakce zejména s ohledem na možnost zachycení kvantovaných vírů mezi dvěma blízkými mikrodrátky. Přestože většina měření bude probíhat s již vyrobenými mikrodrátky, student se rovněž začne podílet na mikrofabrikaci podobných rezonátorů a bude mít možnost optimalizovat jejich design. |
| References |
| Barenghi, C.F., Donnelly, R.J., Vinen, W.F. (Eds.): Quantized Vortex Dynamics and Superfluid Turbulence, Springer, 2001
L. Skrbek a kol., Fyzika nízkých teplot, Matfyzpress, 2011 Barquist, C. S.; Jiang, W. G.; Gunther, K.; et al., Damping of a microelectromechanical oscillator in turbulent superfluid 4He: A probe of quantized vorticity in the ultralow temperature regime, PRB, 101, 2020 D. Schmoranzer, M. J. Jackson, V. Tsepelin, M. Poole, A. J. Woods, M. Človečko, and L. Skrbek, Multiple critical velocities in oscillatory flow of superfluid He-4 due to quartz tuning forks, Phys. Rev. B 94, 214503 (2016) E.Collin, L. Filleau, T. Fournier, Yu. M. Bunkov, H. Godfrin, Silicon Vibrating Wires at Low Temperatures, JLTP 157, 566 (2009) D. Schmoranzer, M. Jackson, E. Zemma, et al. Double-Paddle Oscillators as Probes of Quantum Turbulence in the Zero Temperature Limit, J Low Temp Phys 187, 482–489 (2017). S. Midlik, M.J. Jackson, D. Schmoranzer, Superflows Probed by a Vibrating Wire Resonator, In Proceedings Topical Problems of Fluid Mechanics 2018, Prague, 2018 Edited by David Šimurda and Tomáš Bodnár, pp. 209-216 |