Звуковые моды в двумерном атомарном водороде на поверхности сверхтекучего $^4$He

Рассмотрены возможные звуковые моды в сверхтекучем двумерном газе атомов водорода, адсорбированных на поверхности жидкого гелия при $T\lesssim 0.1$ К, в зависимости от частоты колебаний и времен передачи энергии и импульса между двумерными подсистемами атомов H и риплонов, а также в объем жидкости или в подложку. При высоких частотах в двумерном водороде реализуются аналоги обычного и второго звуков. В случае слабой связи с объемной жидкостью и с подложкой риплоны представляют собой добавку к нормальной компоненте водорода, что приводит к изменению скорости второго звука. В практически наиболее интересной области низких частот реализуется аналог четвертого звука, когда риплоны и нормальная компонента водорода неподвижны, а движется лишь сверхтекучая компонента водорода. При этом, в случае невысокой по сравнению с частотой звука скорости теплопередачи в объем жидкости, могут также наблюдаться колебания температуры водорода, синфазные с колебаниями плотности. Обсуждаются способы возбуждения звуковых мод.