J. Phys. France 29, 1081-1095 (1968)
DOI: 10.1051/jphys:019680029011-120108100

Size effects in superfluid helium II - I. Experiments in porous systems

E. Guyon et I. Rudnick

Physics Department, University of California, Los Angeles, California

Abstract
The properties of the superfluid phase of liquid helium are modified by size effects. We discuss here experiments on helium contained in very fine compressed powders (˜ 100 to 104 Å) : lowering of the onset temperature for superfluidity, T0, and superfluid properties for T < To : critical flow rate, specific heat, superfluid fraction. These last data are obtained from the measurement of the hydrodynamic sound velocity that propagates in such porous systems : 4th sound. We present in some detail the techniques of the measurements and the physical properties of 4th sound. A discussion of the results is presented in analogy with the study of the proximity effect in superconductors.

Résumé
Les propriétés de la phase superfluide de l'hélium liquide sont fortement modifiées par les effets de taille. Nous discutons dans ce travail une étude experimentale de l'hélium. contenu dans des poudres très fines (˜ 100 à 104 Å) : abaissement de la température d'établissement de l'état superfluide, T0, et propriétés superfluides pour T < To : vitesse d'écoulement critique, chaleur spécifique, densité superfluide. Cette dernière donnée est obtenue à partir de la mesure de la vitesse du son hydrodynamique qui se propage dans un tel système poreux - le quatrième son. Nous discutons en détail les techniques et les propriétés physiques liées à la mesure du 4e son. Une discussion des résultats est présentée par analogie avec l'étude des effets de proximité dans les supraconducteurs.

PACS
67 - Quantum fluids and solids; liquid and solid helium.

Key words
Helium II -- Liquid helium -- Superfluidity -- Size effect -- Sound velocity -- Liquid helium sound propagation -- Temperature dependence -- Order parameters -- Specific heat -- Flow rate -- Density