我國(guó)科學(xué)家提出無(wú)需利用液氦的極低溫制冷新思路
從中國(guó)科學(xué)院大學(xué)獲悉，由該校蘇剛教授和中國(guó)科學(xué)院理論物理所李偉研究員組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用先進(jìn)的有限溫度張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)方法，發(fā)現(xiàn)了由拓?fù)浼ぐl(fā)所引發(fā)的巨大磁卡效應(yīng)，并提出一種無(wú)需利用液氦的極低溫制冷新思路，為吉塔耶夫磁體可能的應(yīng)用指明了新方向。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》上。 b:W
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在部分順磁鹽中，人們發(fā)現(xiàn)其自由磁性離子會(huì)引發(fā)顯著的磁卡效應(yīng)，可利用順磁鹽水合物通過(guò)絕熱去磁來(lái)達(dá)成亞開(kāi)溫區(qū)的低溫制冷，當(dāng)前傳統(tǒng)的絕熱去磁制冷大多采用這一技術(shù)路線。盡管利用順磁鹽制冷的效率較高，然而順磁鹽存在磁性離子密度較低、含水結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的化學(xué)穩(wěn)定性較差、熱導(dǎo)率較低以及具有腐蝕性等固有缺陷，在很大程度上限制了順磁鹽作為制冷工質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。 q82yh&
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阻挫量子磁體通常具備較高的磁性離子密度、強(qiáng)烈的自旋漲落以及磁激發(fā)帶來(lái)的增強(qiáng)熱導(dǎo)等，并且材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可作為新型的磁制冷工質(zhì)，有望實(shí)現(xiàn)極低溫的固態(tài)制冷。吉塔耶夫量子自旋液體由于阻挫效應(yīng)與量子漲落的共同作用，即便在遠(yuǎn)低于相互作用能標(biāo)的低溫甚至零溫時(shí)也不會(huì)形成磁有序，其低能拓?fù)浼ぐl(fā)會(huì)攜帶巨大的低溫熵，通過(guò)外場(chǎng)的有效調(diào)控能夠?qū)崿F(xiàn)顯著的磁卡效應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)拓?fù)浼ぐl(fā)極低溫制冷，這為探索新型固態(tài)制冷機(jī)制開(kāi)辟了一條新途徑。 G(MLq"R6U
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