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断熱消磁【だんねつしょうじ】

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

断熱消磁
だんねつしょうじ
adiabatic demagnetization
絶対温度 1K以下の極低温を得る方法の1つ。温度 Ti (約 1K) の冷媒と十分に熱接触している常磁性体に等温的に磁場を加えていくと (図のA→B) ,スピンの方向がそろって磁化され,エントロピーが小さい状態Bとなる。その後,エントロピーを変えないように断熱的に磁場を消去すると (図のB→C) ,この常磁性体は温度 Tf の状態Cに冷却される。到達温度 Tf の最低値は,スピンと他のイオン,スピン同士,および電子スピンと核スピンの間の相互作用によって決る。クロムカリウムミョウバン,セシウムマグネシウム硝酸塩などの常磁性塩を用いた断熱消磁では温度 10-3K まで冷却できる。近年では,核スピンの断熱消磁により,核スピン系を温度 10-8K まで,また核スピン系に熱接触させた試料を温度 10-4K まで冷却することに成功している。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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デジタル大辞泉

だんねつ‐しょうじ〔‐セウジ〕【断熱消磁】
液体ヘリウム中で常磁性体を強く磁化したのち、急に断熱的に磁界を取り去って、絶対温度1度以下の極低温を得る方法。断熱消磁冷却磁気冷却

出典:小学館
監修:松村明
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世界大百科事典 第2版

だんねつしょうじ【断熱消磁 adiabatic demagnetization】
物質中の電子や原子核がもつ磁気モーメントを,一定温度のもとで磁場をかけて分極させ,次に物質と外界との熱接触を断った状態で磁場をとり去る過程をいう。この過程により,一般には温度が下がるので,低温を発生させる方法として使われる。この冷却法は1926年P.デバイ,W.F.ジオークが,それぞれ独立に提案したもので,33年ジオークらによって実現され,従来の最低温度であった液体ヘリウムの減圧による0.3Kよりも低い温度が得られるようになった。

出典:株式会社平凡社
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日本大百科全書(ニッポニカ)

断熱消磁
だんねつしょうじ
磁場中の常磁性体を、周囲との熱接触を断って磁場をゼロにし、低温を得る方法。1K(絶対温度)よりも低温で常磁性をもつ化合物(たとえば鉄ミョウバン、クロムミョウバンなど)を用い、のような装置でこれを1K付近まで冷却する。そこで常磁性化合物が1Kの液体ヘリウムと熱的につながった状態で、5000~1万5000ガウスの磁場を外から加える。この磁場のエネルギーによって、たとえばクロムミョウバンのなかのCr3+イオンのもつ電子スピンは磁力線の方向に整列する。これを等温磁化過程という。このときの磁化のエネルギーは磁化熱となるので、これを外側の液体ヘリウムに吸収させて化合物を1K付近に保たせる。ついで高真空排気ポンプで化合物のある空間のヘリウムガスを10-6トル(トルは圧力の単位)まで排気し、これによって化合物と液体ヘリウムとの熱接触を断ち切ったのち、等温磁化に用いた磁場を静かにゼロにする。これを断熱消磁過程という。その結果、クロムミョウバンは0.02K付近までの低温となる。この方法を断熱消磁という。
 1981年、原子核スピンを用いて同様の方法により、20マイクロK(1マイクロKは100万分の1K)付近を実現した。これを核断熱消磁といい、低温を得るための歴史的かつきわめて巧妙な方法である。[渡辺 昂]

出典:小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)
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精選版 日本国語大辞典

だんねつ‐しょうじ ‥セウジ【断熱消磁】
〘名〙 常磁性体を磁化した後、断熱的に磁界を除くことにより、絶対温度で一度以下の極低温を得る方法。

出典:精選版 日本国語大辞典
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