Numéro
J. Phys. France
Volume 48, Numéro 8, août 1987
Page(s) 1337 - 1350
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:019870048080133700
J. Phys. France 48, 1337-1350 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:019870048080133700

Spin-polarized 3He : liquid gas equilibrium

S. Stringari1, M. Barranco2, A. Polls2, P.J. Nacher3 et F. Laloë3

1  Dipartimento di Fisica, Università di Trento, 38050 Povo, Italy
2  Departament d'Estructura i Constituents de la Matèria, Universitat de Barcelona, Facultat de Fisica, Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain
3  Laboratoire de Physique de l'ENS, 24, rue Lhomond, 75005 Paris, France


Abstract
We study the effects of nuclear polarization M on the liquid-gas equilibrium phase diagram of 3He, in situations where the saturating vapour pressure increases or decreases as a function of M, and where a metamagnetic instability may occur in the liquid phase. Numerical predictions are given within the frame of a phenomenological model with parameters fitted to reproduce accurately the saturating vapour pressure of the unpolarized liquid as well as its magnetic susceptibility. At temperatures of the order of 0.5 K situations are found where interesting phenomena such as liquid overpolarization and metamagnetic plateaus occur.


Résumé
Nous étudions les effets de la polarisation nucléaire M sur le diagramme d'équilibre liquide-gaz de 3He, dans des situations où la pression de vapeur saturante croît ou décroît en fonction de M, et où une instabilité métamagnétique peut se produire dans le liquide. Nous donnons des prédictions numériques obtenues dans le cadre d'un modèle phénoménologique dont les paramètres sont choisis de façon à reproduire avec précision la pression de vapeur saturante et la susceptibilité magnétique du liquide ordinaire (non polarisé). Pour des températures de l'ordre de 0,5 K, on trouve dans certains cas des situations où se produisent des phénomènes intéressants, tel qu'une surpolarisation du liquide ou un plateau métamagnétique.

PACS
6470F - Liquid-vapor transitions.
6757 - Superfluid phase of liquid 3He.

Key words
liquid helium 3 -- liquid vapour transformations -- metamagnetism -- nuclear polarisation in liquids and solids -- phase diagrams