žemųjų temperatūrų fizika

žemjų temperatrų fzika, fizikos šaka, tirianti įvairių sistemų (mechaninių, elektrinių, magnetinių, optinių, šiluminių ir kitų) fizikines savybes ir reiškinius, vykstančius žemesnėje kaip 120 K temperatūroje. Žemėjant temperatūrai įprastinės medžiagų savybės pradeda keistis dėl sąveikų, kurias esant normalioms temperatūroms paslepia šiluminis atomų judėjimas. Žemose temperatūrose pavyko aptikti daug makroskopinių kvantinės prigimties reiškinių, pvz., helio skystąją būseną arti absoliučiojo temperatūros nulio (0 K), supertakumo, superlaidumo ir kitus reiškinius. Žemųjų temperatūrų fizika t. p. tiria kvantinius skysčius ir kristalus, Bose’s dujas, superlaidžiąsias sistemas, žematemperatūrį magnetizmą, stipriai koreliuotas elektronų ir fononų sistemas, labai mažų matmenų kvantines ir netvarkiąsias sistemas. Žemųjų temperatūrų fizika naudojamasi kuriant žemųjų ir superžemųjų temperatūrų gavimo ir matavimo metodus, įvairius kriogeninės technikos įtaisus ir įrenginius.

Istorija

Žemųjų temperatūrų fizikos pradžia laikomas 19 a. vidurys, kai buvo atrasti žemosios temperatūros dujų dėsniai ir dujų suskystinimas. 19 a. antroje pusėje plėtojosi, remdamasi šaldymo technika. 19 a. pabaigoje naudojantis žemųjų temperatūrų fizikos metodais laboratorijose buvo suskystintos beveik visos dujos, pramonėje pradėta naudoti garų šaldymo mašinas ir oro skystinimo įrenginius. 1908 H. Kamerlinghas Onnesas 0,9 K temperatūroje suskystino helį, 1911 tirdamas grynųjų metalų (gyvsidabrio, alavo, švino, talio) elektrinę varžą labai žemoje temperatūroje atrado superlaidumą. 1926 P. J. W. Debye, 1927 atskirai W. F. Giauque’as su Duncanu P. MacDougalliu (Jungtinės Amerikos Valstijos) sukūrė būdą gauti temperatūrą, žemesnę nei 1 K ir ją išmatuoti. 1957 J. Bardeenas ir L. N. Cooperis, J. R. Schriefferis sukūrė mikroskopinę superlaidumo teoriją, vadinamą BCS teorija.

3020

-kriogenika