J. Physique Lett. 45, 233-239 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:01984004505023300

The growth resistance of 4He solid superfluid interfaces

B. Castaing

CNRS, CRTBT, BP 166 X, 38042 Grenoble Cedex, France

Abstract
The three available sets of data on the growth resistance of 4He solid-superfluid interface show that a unique process has to be invoked However, the available theories predict strong differences between hydrodynamic and ballistic regimes, and the accepted ideas on roton scattering lead to much lower values of the growth resistance. We solve these two paradoxes by remarking that the solid order must propagate in the liquid. The important features of the resulting scattering potential for rotons are first its long range and second that it cannot be reduced to a static one by any of the frame of reference.

Résumé
Les expériences de cinétique de croissance de cristaux de 4He depuis le superfluide montrent qu'un processus unique en est responsable. Cela contredit les théories existantes qui prédisent un comportement totalement différent dans les régimes balistiques et hydrodynamiques, et les idées admises sur la réflection des rotons qui conduisent au mieux à des valeurs beaucoup plus basses. Nous levons ces deux paradoxes en remarquant que l'ordre du solide doit se prolonger dans le liquide. Les caractéristiques importantes du potentiel qui en résulte pour les rotons sont d'une part sa longue portée, d'autre part, le fait qu'il n'est indépendant du temps dans aucun référentiel.

PACS
6740D - Quantum statistical theory: ground state, elementary excitations liquid helium 4.
6780 - Solid helium and related quantum crystals.

Key words
crystallisation -- rotons -- solid helium -- superfluid helium 4 -- hydrodynamic regime -- growth resistance -- sup 4 He solid superfluid interface -- ballistic regimes -- roton scattering