Китай разработал технологию охлаждения без использования гелия-3

Исследователи в Китае разработали технологию охлаждения без использования гелия-3, которая достигла температуры 0,106 кельвина (примерно -273,05 °C). В исследовании этот результат назван самой низкой температурой, достигнутой металлическим магнитокалорическим материалом без применения гелия-3. Работу выполнили специалисты Хэфэйских институтов физических наук Китайской академии наук, Института теоретической физики Китайской академии наук и Шанхайского университета Цзяо Тун. Результаты были опубликованы в журнале Nature.

Согласно источнику, сверхнизкие температуры ниже 1 кельвина (-272,15 °C) необходимы для квантовых вычислений, высокоточных измерений и исследований квантового вещества на крупных научных установках, работающих в экстремальных условиях. В статье говорится, что существующие технологии охлаждения для субкельвиновых температур в значительной степени зависят от гелия-3, и эта зависимость названа ограничивающим фактором для дальнейшего развития квантовых технологий и других применений, требующих сверхнизких температур.

Для решения этой задачи исследователи разработали и синтезировали трехмерный сплав. Эксперименты показали, что материал переходит в состояние металлического спинового сверхтвердого тела, которое, по данным источника, сочетает магнитокалорическое охлаждение с металлическим переносом тепла. В ходе исследования материал охладился до 106 миллиКельвин и продемонстрировал теплопроводность в 50–100 раз выше, чем у традиционных магнитокалорических материалов.

Источник отмечает, что такое сочетание позволяет материалу одновременно создавать охлаждение и быстро отводить тепло. Также работа описывается как переход исследований сверхтвердого состояния от фундаментальной науки к практическому применению, с ожидаемой значимостью для квантовых технологий и других областей, зависящих от сверхнизкотемпературных условий.