J. Physique Lett. 41, 283-285 (1980)
DOI: 10.1051/jphyslet:019800041012028300

Nucleation and orientation of 4He crystals

S. Balibar, B. Castaing et C. Laroche

Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France

Abstract
It is shown that liquid 4He can usually be overpressurized only 10-2 bars above the melting pressure. This value suggests that the nucleation takes place on the walls of the cell, not in the bulk liquid as calculated previously. Further theoretical effort on this problem is called for. In the presence of carefully degased graphite we confirm that the barrier to the nucleation disappears, and a method of obtaining macroscopic oriented single crystals is found.

Résumé
Nous montrons qu'une surpression de 10-2 bars au-dessus de la pression de solidification est suffisante pour nucléer des cristaux d'hélium 4. Cette valeur, en désaccord avec les prévisions théoriques qui concernent la nucléation en volume, suggère qu'il s'agit d'une nucléation sur les parois, pour laquelle d'autres estimations théoriques seraient souhaitables. Sur une paroi de graphite, les cristaux peuvent croitre continûment sans barrière de nucléation. On en déduit une méthode précieuse d'obtention de cristaux orientés.

PACS
6780 - Solid helium and related quantum crystals.

Key words
crystal orientation -- crystallisation -- nucleation -- solid helium -- orientation -- sup 4 He crystals -- liquid sup 4 He -- nucleation -- macroscopic oriented single crystals