Заморозка в магнитном поле

Системы охлаждения используются в самых разных устройствах: кондиционерах, холодильниках и не только. Чаще всего они работают на принципах компрессорного охлаждения. Это значит, что понижение температуры происходит за счет хладагентов — веществ (обычно газов), которые при испарении «отнимают» тепло у того объекта, который нужно охладить.

Недостаток компрессорного охлаждения состоит в том, что хладагенты при повышенной температуре — например, при разморозке холодильника — выделяют токсичные соединения: фтор и хлорид водорода. Более экологичная и безопасная альтернатива — магнитное охлаждение, когда твердое вещество меняет температуру под воздействием окружающего его магнитного поля. Если объект поместить в постепенно усиливающееся магнитное поле, вещество станет охлаждаться и поглощать тепло из окружающей среды. Если силу магнитного поля, напротив, снижать, объект будет выделять тепло и нагреваться. Еще одно преимущество этого типа охлаждения — его можно использовать для достижения температур в очень широком диапазоне, включая экстремально низкие. Так, в сравнении с холодильником, который обычно работает в диапазоне от +4 до −20 °C, магнитное охлаждение позволяет достичь гораздо более низких температур, близких к абсолютному нулю (−273,15 °C). В последние годы было получено несколько новых типов магнитных материалов, подходящих для магнитного охлаждения, однако их количество остается ограниченным.

Ученые из Института физики имени Х. И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН (Махачкала) исследовали способность сплава на основе никеля, марганца, олова и небольшого количества меди изменять свою температуру под действием магнитного поля.