Физики достигли рекордно низких температур

В мире активно используются, как минимум три температурные шкалы: шкала Цельсия, шкала Фаренгейта и шкала Кельвина. Однако для научных целей, главным образом, применяется только третья из них,  так называемая абсолютная шкала температур. 

Началом отсчеты шкалы Кельвина служит абсолютный нуль, что соответствует минус 273,15 градуса по шкале Цельсия. Считается, что такая температура на практике недостижима, поскольку в таком случае энергия движения молекул должна стать равной нулю. 

Теперь ученые из Университета Базеля  провели эксперимент в ходе, которого им удалось впервые охладить специализированное наноэлектронное устройства до температуры 2,8 мК, (милликельвин) при помощи магнитного охлаждения.

Магнитное охлаждение основано на том, что охлаждение системы начинается с ослабления магнитного поля. Однако для эффективной работы перед снятием магнитного поля необходимо любым из обычных способов исключить поток тепла, вызванного намагничиванием системы.  

Профессор Цумбюл и его соавторы использовали комбинацию двух систем охлаждения, каждая из которых была основана на магнитном охлаждении. Одна использовалась для охлаждения электрических соединений чипа, температура которых в результате составила 150 микрокельвинов, это меньше тысячной доли градуса от точки абсолютного нуля. 

Вторая система применялась для охлаждения непосредственно самого чипа, температура, которого измерялась с помощью термометра использующего явление кулоновской блокады. Конструкция и состав материала термометра позволили им охладить его до температуры близкой к абсолютному нулю.

«Комбинация нескольких систем охлаждения позволила нам охладить чип  до температуры 2,8 милликельвина, и мы считаем, что этот метод можно использовать для того чтобы, достичь температуры в 1 мК», — рассказывает профессор Цумбюл.