Techniklexikon

magnetische Kühlung

Verfahren in der Tieftemperaturphysik, bei dem durch adiabatische Entmagnetisierung einer paramagnetischen Kühlsubstanz tiefe Temperaturen unter 1 K erreicht werden können. Aufgrund des magnetokalorischen Effekts wird die Temperatur einer thermisch isolierten Probe durch Herunterfahren eines externes Magnetfeld abgesenkt. Um möglichst tiefe Temperaturen zu erzielen, sind hohe Magnetfelder von etwa H = 10 Am^-1 nötig. Die Kühlwirkung ist u.a. durch ein verbleibendes Magnetfeld beschränkt, das z. B. von der Wechselwirkung eines magnetischen Dipols mit benachbarten Atomen herrührt, und das bei tiefen Temperaturen nicht mehr vernachlässigt werden kann. Daher werden als Kühlmittel häufig paramagnetische Salze wie FeNH₄(SO₄)₂~12H₂O oder CeMg₃(NO₃)~24H₂O benutzt, in denen die Konzentration der magnetischen Atome gering ist. Eine weitere Abkühlung lässt sich durch adiabatische Kern-Entmagnetisierung erreichen.