9.5 Достоинства парамагнитного охлаждения

На рис. 9.3 показаны некоторые типичные устройства для парамагнитного охлаждения, использовавшиеся, главным образом, в 1960-70-е годы до появления рефрижератора растворения; они описаны в [9.1-3,7-14] и в содержащихся там ссылках. Достоинства парамагнитного охлаждения заключаются в том, что требуемых (далее…)

9.4 Парамагнитные соли и магнитные рефрижераторы

Режим работы магнитного рефрижератора определяется, главным образом, начальными экспериментальными условиями (Bi ,Тi), теплопритоками (разд. 10.5) и свойствами выбранной парамагнитной соли. Получение типичных начальных условий для парамагнитного охлаждения, Bi = 0,1 ÷ 1 Тл , Тi = (далее…)

9.3 Невзаимодействующие магнитные диполи в магнитном поле

Если мы имеем парамагнитные ионы с магнитным моментом μ и полным угловым моментом J, то при температуре Т каждый из (2J+1) энергетических уровней с энергиями Εm будет заселен в соответствии с а статистическая сумма представляется в виде Рассчитав (далее…)

9.2 Термодинамика магнитного охлаждения

В этом разделе приводятся некоторые простые термодинамические расчеты, связанные с тремя этапами процесса магнитного охлаждения. а) Теплота изотермического намагничивания Теплота намагничивания, которая выделяется, когда приложенное магнитное поле увеличивается от нуля до Bi , и которая должна поглотиться ванной (далее…)

9.1 Принцип магнитного охлаждения

Рассмотрим парамагнитные ионы в твердом теле с электронным магнитным моментом μ. Мы предполагаем, что энергия взаимодействия Εm между самими моментами и с внешним приложенным магнитным полем мала по сравнению с тепловой энергией kBT . Это означает, (далее…)

9.0 Введение в парамагнитное охлаждение

В 1922 году Г. Камерлинг-Оннес достиг температуры 0,83 К путем откачки ванны с жидким 4Не громадной батареей насосов. Полагая, что не существует элемента с более низкой точкой кипения, чем гелий, он предсказал, что эта температура может (далее…)

8.4 Экспериментальные достижения в охлаждении по Померанчуку

Экспериментальные достижения в охлаждении по Померанчуку были получены в три этапа. Как упоминалось в начале этой главы, в 1965 г. Ю. Ануфриев в своем первоначальном эксперименте [8.1] достиг температуры 18 мК (или ниже), стартуя от 50 (далее…)

8.3 Охлаждение методом Померанчука

Как видно из рис. 8.1, для охлаждения с использованием эффекта Померанчука мы должны начинать с жидкого 3Не при Т < 0,32 К и выполнять непрерывную адиабатическую кристаллизацию части жидкости, имея в виду, что сумма энтропий должна (далее…)

8.2 Энтропии жидкого и твердого 3Не

Благодаря своему ядерному спину I = 1/2 энтропия спинового беспорядка в 3Не для полностью неупорядоченного состояния выражается как   При достаточно низких температурах, т.е. ниже минимума на кривой плавления при 316 мК, эта энтропия беспорядка много больше других (далее…)

8.1 Фазовая и энтропийная диаграммы 3Не

Необычное поведение кривой плавления 3Не ниже 1 К показано на рис. 8.1. Вплоть до ~ 0,3 К кривая плавления показывает обычный положительный наклон, dPm/dT > 0, но ниже этой температуры наклон меняет знак, и давление увеличивается (далее…)