Когерентность и рекомбинация в двумерном атомарном водороде на поверхности сверхтекучего $\mathrm{^4He}$

Результаты экспериментов по достижению высоких степеней квантового вырождения в двумерном атомарном водороде (2D H$\downarrow$) методом магнитного сжатия анализируются с учетом современных данных о величине энергии связи $E_a=1.14(1)$ К атомов водорода с поверхностью $\mathrm{^4He}$ и константы $K_{ab}$ двухчастичной обменной рекомбинации адсорбированных атомов H. Самосогласованным образом учитывается поведение парного и трехчастичного корреляторов, а также поперечная делокализация волновой функции адсорбированных атомов вследствие их взаимодействия друг с другом. Предложен новый механизм охлаждения области сжатия — за счет течения атомов H по поверхности гелия с последующим испарением и вылетом из магнитной ловушки. Этот механизм преобладает при высокой плотности, тогда как при низкой передача тепла происходит в основном за счет взаимодействия риплонов с фононами пленки гелия. Имеющиеся данные подтверждают достижение фазовой плотности $\sigma\lambda^2\gtrsim10$, заведомо превосходящей необходимую как для выстраивания локальной когерентности в 2D H$\downarrow$, так и для его перехода в сверхтекучее состояние. Результаты согласуются с представлениями о квазиконденсации, однако прямых свидетельств этого явления не обнаруживают. “Очищенное” от эффектов квантовой корреляции и делокализации значение вероятности трехчастичной дипольной рекомбинации составляет $7(2)\cdot10^{-26}$ см$^4\cdot$с$^{-1}$ ($T=0.15\dots0.21$ К, $B=6.6$ Тл, $\sigma\lambda^2=1\dots9$). Проводится сравнение с другими теоретическими и экспериментальными данными.