Адиабатическое размагничивание

При еще более низких температурах существуют магнитные газы в парамагнитных твердых телах. Речь идет о веществах, частицы которых имеют произвольно ориентированные в отсутствие поля магнитные моменты, так что в среднем образец такого вещества не поляризован. При включении поля происходит ориентация элементарных магнитиков и вещество приобретает суммарный магнитный момент. Адиабатическое размагничивание таких тел эквивалентно адиабатическому расширению газа, так как работа размагничивания производится за счет внутренней энергии тела и оно должно охлаждаться. Для количественной характеристики процесса, основываясь на (9.30), введем функцию состояния, обобщенную энтальпию, Н = Н—УЖЖ, дифференциал которой при постоянном давлении и химическом составе системы [c.163]

Процесс адиабатического размагничивания. Приведенные выше рассуждения вполне справедливы для газон. В этом случае внешним параметром является давление, W—точка кипения, а пику теплоемкости соответствует теплота испарения. Энтропия уменьшается с увеличением давления, так что охлаждение получается в результате изотермического сжатия, за которым следует адиабатическое расширение. [c.423]

Несмотря на перечисленные трудности, метод адиабатического размагничивания послужил основой большого числа новых исследований. Наиболее простыми являются эксперименты, относящиеся к определению магнитных свойств самих парамагнитных солей и достигаемых с их помощью абсолютных температур. Однако ири помощи солей охлаждались также и другие материалы с целью проведения на них физических измерений. В последние годы были изучены свойства жидкого гелия, открыто несколько новых сверхпроводников и измерена электропроводность и теплопроводность многих металлов. [c.424]

Здесь МIV—магнитный момент на единицу объема, называемый намагниченностью, а с — размагничивающий фактор эллипсоида, зависящий от отношения осей. В случае вытянутого сфероида из изотропного вещества (случай, наиболее часто встречавшийся в работах но адиабатическому размагничиванию) для ноля, параллельного оси вращения, имеем [c.431]

Из соотношения (9.1) следует, что адиабатическое размагничивание приводит к эффекту охлаждения. В ( (учае процес(-а, протекающего при постоянной энтропии, (9.1) дает [c.437]

ГЛ. VII. Д.ДЕ-КЛЕРК- АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАЗМАГНИЧИВАНИЕ [c.454]

Для получения сверхнизких температур применяется метод адиабатического размагничивания парамагнитных веществ (Дебай, 1926 г.), предварительно охлажденных до температуры жидкого гелия, испаряющегося при пониженном давлении ГК). Охлаждение при адиабатическом размагиичивании [c.159]

Измерения производятся следующим образом. В вакуумную камеру впускается газообразный гелий (для теплового контакта контейнера с окружающей средой) и с помощью специального магнита производится изотермическое намагничивание нитрата церня-магния. Затем газ откачивается и производится адиабатическое размагничивание, приводящее к дополнительному охлаждению контейнера и образца. После этого магнит убирается, а на его место снизу поднимается поляризующий соленоид, с [c.160]

В книге последовательно в систематизированном виде изложены способы получения низких температур и криогенпая техника, электрические, тепловые и магнитные свойства вещества при лизких температурах, методика исследований и их результаты, метод адиабатического размагничивания. Специальные разделы посвящены явлению сверхпроводимости и свойствам жидкого гелия. [c.4]

В особенности исчерпывающе изложены гл. I и II, посвященные техническим вопросам, гл. III— об электрических свойстпах металлов, гл. IV и V— о теплопроводиости и теплоемкости т] ердых тол и гл. VI— об адиабатическом размагничивании. [c.5]

Так как последующие главы настоятцей книги посвящены адиабатическому размагничиванию и сверхпроводимости, мы коснемся этих явлений лпшь постольку, поскольку они имеют отношение к тенлоемкости. [c.315]

Переходы Шоттки в парамагнитных нонах. Метод Шоттки находит себе наиболее обширное применение при изучении солей, содержащих невзаимодействующие парамагнитные ионы. Многие такие соли, в основном квасцы и соли Туттона, в которых кристаллизационная вода обеспечивает необходимое резведение парамагнитных ионов, использовались для достижения очень низких температур (до 10 °К) с помощью адиабатического размагничивания. Так как данные по теплоемкости таких солей будут приведены в дальнейшем, здесь мы обсудим лишь некоторые измерения на солях, которые не использовались для магнитного охлаждения. [c.367]

Другим направлением исследований янляется адиабатическое размагничивание. Расщенлепие самых низких энергетических уровней имеет здесь особо важное значение, ибо оно определяет характер теплоемкости. Этот вопрос излагается в гл. VII. [c.383]

Для достижения еще более низких температур необходим новый процесс. Первые предложения, касающиеся нового метода охлаждения, были опубликованы в 1926 г. независимо друг от друга Дебаем [8] и Джиоком [9]. Однако лишь в 1933 г. были опубликованы сообщения о первых экспериментальных результатах, иопучепных этим методом почти одновременно в Лейдене [10], Беркли [11] и Оксфорде [12]. Этот метод в настоящее время общеизвестен как метод адиабатического размагничивания или магнитного охлаждения . [c.423]

Метод адиабатического размагничивания используется уже более двадцати лет. До 1940 г. исследования с ирименениеы этого метода проводились только в Лейдене, Беркли, Оксфорде и Кембридже. После войны, когда число низкотемпературных лабораторий резко возросло, установки для адиабатического размагничивания были созданы во многих местах. В первых лейденских экспериментах была достигнута температура 0,27 К. В настоящее время температуры в несколько сотых градуса абсолютной шкалы могут быть получены без особых трудностей и достигнуты даже температуры порядка ТЫСЯЧН011 доли градуса. [c.424]

Для исследований открылась совершенно новая область температур, и, поскольку методика работы в области температур, получаемых адиабатическим размагничиванием, сильно отличается от методики работы при более высоких температурах, встретились новые экспериментальные трудности. Криостат, заполненный ожиженным газом, обладает многими достоинства-Аш, Между жидкостью и погруженным в нее объектом исследования имеется хороший тепловой контакт распределение температуры достаточно однородно, причем степень однородности можно улучшить путем перемешивания температура может поддерживаться постоянной при желаемом значении путем ре] улировапия давления, при котором кипит жидкость. Паразитный приток тепла вызывает лишь испарение жидкости при постоянной температуре и, паконец, упругость пара жидкости представляет собой удобный вторичный термометр, который может быть прокалиброван сравнением с газовым термометром. Все эти преимущества при использовании парамагнитной соли в качестве охлаждающего вещества теряются. В последнем случае приток тепла приводит к повышению температуры, и, поскольку парамагнитная соль при более низких температурах обладает очень незначительной i еплопроводностью (см. п. 19), этотприток тепла может заметно нарушить однородность распределения температуры. По той же причине качество теплового контакта между солью и объектом исследования при более низких температурах вызывает сомнение. В области температур, достигаемых размагничиванием, определение термодинамической температуры само по себе становится серьезной задачей. [c.424]

Если переходы между уровнями связаны со временем релаксации конечной величины, то энтропия но может сохранять постоянное значение. В этом случае размагничивание уже не является обратимым (квазистатиче-ским) процессом п конечная температура выше, чем в случае строго адиабатического размагничивания. Однако на данном этапе мы будем предполагать, что размагничивание является чисто обратимым. [c.426]

Расщепление, связанное со сверхтонкой структурой (взаимодействие с магнитным моментом ядра или с его электрическим кнадрупольным моментом), обычно имеет меньший порядок величины, чем расщепление, связанное с эффектом Штарка оно не влияет на пригодность соли для процесса адиабатического размагничивания, но определяет нижний предел температур, которые могут быть ири этом достигнуты. [c.427]

Поле и восприимчивость. Прежде чем приступить к обсун дениЮ явления адиабатического размагничивания с термодинамической точки зрения, определим несколько величин, связанных с полем. [c.430]

Общее описание. Для экспериментов по адиабатическому размагничиванию необходим прибор, ири помощи которого парамагнитная соль может быть сначала изотермически намагничена при самой низкой телше-ратуре, достижимой с жидким гелием, а затем адиабатически размагничена. Необходимы устройства для определения температуры, а также для охлаждения вместе с солью других материалов, являющихся предметом исследования. [c.444]

Предположим, что в отношении теплопроводности все соли, применяемые для адиабатического размагничивания, ведут себя более или хменее одинаково. Ясно, что в области температур ниже 0,1° К созданная однажды разность температур с течением времени остается практически неизменной. В случае постоянного теплового потока разности температур со временем становятся все больше и больше. Посколысу измерение термометрического параметра дает его среднее значение но образцу, такие неоднородности делают результаты, полученные через некоторое время после размагничивания, ненадежными. Остановимся па двух хорошо известных иримерах, [c.451]

Увеличение размеров магнита и количества железа не влечет за собой увеличения максимального поля до значений, намного превышающих некоторую величину (определяемую намагниченностью насыщения полюсных наконечников А, В), однако при этом увеличивается объем межиолюсиого зазора, в котором может поддерживаться это поле. Наибольшим магнитом типа Вейсса, постоянно используемым для работ по адиабатическому размагничиванию, является 12-тонный магнит лаборатории Камерлинг-Оиие-са [80, 81]. Диаметр полюсов этого магнита составляет 40 см, диалгетр меньшего основания конуса 10 см. Потребляя 80 кет, магнит создает поле 24 килоэрстед в межполюсном зазоре 6 см. [c.453]

Мосты переменного тока н мостовая схема для измерений баллистическим методом. В большинстве работ по адиабатическому размагничиванию метод, в котором используется переменный ток, более удобен, чем баллистический метод. В первом методе может быть достигнута более высокая точность и произведено большее число измерений в единицу времени. Недостаток этого метода заключается в том, что вся аппаратура, расположенная внутри криостата, должна быть изготовлена из неэлектронроводного материала, поскольку во всех металлических деталях возникают токи Фуко, которые влияют на показания моста, особенно на значения /" (см. [c.456]

Введение. Самым поразительным в магнитном поведении солей, используемых для адиабатического размагничивания, является наличие максимума воснриимчивости. Ниже этого максимума расположена область температур, в которой наблюдаются унче упоминавшиеся эффекты релаксации и гистерезиса. Явления в этой области температур очень сходны с явлениями ферромагнетизма и антиферромагнетизма ири более высоких температурах. При температурах выше максимума восприимчивости такие явления не встречаются и соль ведет себя как парамагнетик. [c.460]

Эти формулы относятся к случаю, описаппому в п. 3, когда как S, так и М являются функциями только /У/Г. И течение адиабатического размагничивания S является постоянной, поэтому М. постоянно, а Т падает пропорционально Н. Естественно, что в этих условиях величина (oM/d//)g (иногда называемая адиабатической восприимчивостью ) равна нулю для любых значений // и Г и что теплоемкость при постоянном магнитном моменте см, равная Т д8 дТ)м, также равна нулю (так же, как и теплоемкость в поле, равном нулю, с ). [c.462]

Здесь величина к А порядка расщепления уровня. В этом случае М больше не является постоянным в течение адиабатического размагничивания и, следовательно, адиабатическая восириимчивость отлична от нуля. Предполагая, что справедлив закон Кюри и соотношение (29.10), и ис-.пользуя формулы (9.1) и (9.6), можно получить выражение для изменения температуры с полем вдоль изоэнтроинчоской кривой [c.462]

Чтобы ограничиться обсуждением эффекта Штарка лншь в той мере, в какой он затрагивает адиабатическое размагничивание, мы рассмотрим только следующие вопросы 1) влияние указанного эффекта на энтропию и теплоемкость в поле, равном нулю 2) его влияние на восприимчивость [c.463]

Смотреть страницы где упоминается термин Адиабатическое размагничивание : [c.403] [c.422] [c.427] [c.430] [c.434] [c.436] [c.438] [c.440] [c.442] [c.444] [c.446] [c.448] [c.449] [c.450] [c.450] [c.452] [c.452] [c.457] [c.460] [c.468] [c.470] [c.476] [c.480]

Физика низких температур (1956) -- [ c.315 , c.367 , c.383 , c.393 , c.403 , c.421 , c.423 , c.424 , c.426 , c.429 , c.437 , c.439 , c.444 , c.445 , c.449 , c.451 , c.453 , c.456 , c.460 , c.462 , c.463 , c.481 , c.482 , c.505 , c.565 , c.590 ]

Температура и её измерение (1960) -- [ c.6 , c.7 , c.178 , c.257 ]

Физика твердого тела Т.2 (0) -- [ c.277 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...