Desimanación adiabàtica
Archiu:Large-magnetocaloric-effect-and-adiabatic-demagnetization-refrigeration-with-YbPt2Sn-ncomms9680-s2.ogv La desimanación adiabàtica (o desmagnetización adiabàtica) és el procés de desimanación (remoure la propietat d'iman) d'una substància paramagnética, aïllada tèrmicament, per supressió del camp magnètic extern responsable del seu imanación. Una desimanación adiabàtica té com a efecte el refredat de la substància.[2]
La desimanación adiabàtica realisada per variacions d'un camp magnètic extern és una tècnica molt útil i efectiva per a conseguir baixes temperatures adequades, de l'orde de microkelvins.[3]
Des del punt de vista teòric, este efecte va poder prevore's aplicant els principis de la termodinàmica, de la mateixa manera que es va prevore el refredat d'un gas despuix d'una expansió adiabàtica. En el cas del paramagnetisme perfecte, tota transformació adiabàtica elemental, és dir, aquell en el qual el sistema termodinàmic no intercanvia calor en el seu entorn, reversible comporta la relació
dQ = C dT - (B) (dM) = 0
que traduïx que la calor intercanviada en l'exterior és nul. (C representa la capacitat calorífica a imanación constant de la mostra; M, el seu moment magnètic; T, la seua temperatura; i B, el camp magnètic exterior.) D'esta manera es nota que una disminució de la imanación ve necessàriament acompanyada d'un refredat.
(dM < 0↔ dT < 0)
medit per l'expressió
|dT| = |dM| multiplicat per B/C
Tenint en conte els camps obtenibles, un càlcul complet mostra que, a temperatures més baixes, i fent-se C molt menuda, es fa possible obtindre refredats interessants.
L'experiència ha segut realisada en una mostra d'aram de ferro en pols, gelat prèviament fins a les proximitats d'1 K per contacte en, per eixemple 3heli líquit,[4] hirviente a pressió reduïda, i despuix aïllat tèrmicament i desimanado. La seua temperatura final és pròxima a 0.001 K. En este eixemple es va amprar 3He, no obstant, l'us d'este gas és cada volta més difícil per l'actual escassea mundial. Per lo tant, és important considerar métodos alternatius de refrigeració. És per eixa raó que s'està estudiant un nou tipo de refrigerante, el metal d'electrons súper pesats, YbCo2Zn20, que es pot utilisar per a la refrigeració per desimanación adiabàtica, que no requerix gas 3He.[5]
Aplicacions
[editar | editar còdic]L'aplicació òbvia de la desimanación adiabàtica prové de les perspectives per a l'aplicació pràctica de la tecnologia quàntica.[3]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Nature Communications.6(1)doi:10.1038/ncomms9680.
- ↑ (2004) Diccionari Akal de física, Tres Vores (Madrit): Akal, pp. 217-218. ISBN 9788446012559.
- ↑ 3,0 3,1 Physics Letters A.376(8-9)
- 925–929.doi:10.1016/j.physleta.2012.01.019.
- ↑ Review of Scientific Instruments.87(12)
- 1-8.doi:10.1063/1.4972249.
- ↑ Science Advances.2(9)
- 1-15.doi:10.1126/sciadv.1600835.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Desimanación adiabática» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.