固体$^4$He在液态$^3$He中绝热熔化的热力学
摘要：通过绝热熔化冷却概念，将固态^4He转化为液态，与^3He混合以直接在液相中产生冷却功率。这种方法克服了传统上限制氦流体最低可用温度的热边界阻力，因此可以达到显著低于100muK的温度。本文侧重于熔化过程的热力学，研究影响可达到的最低温度的因素。我们表明，在熔化之前，初始状态下^3He-^4He混合物的数量可能会显著提高最终温度，因为其普通费米流体熵相对于超流动态^3He的熵仍然较大。我们提供了公式和参数的集合，以便在非常低的温度下计算过程的热力学，研究具有不同液体^3He、混合物和固态^4He含量的系统的热容和熵，并使用它们估计熔化过程的最低温度，以及将我们的计算与实验饱和^3He-^4He混合物结晶压力数据进行比较。考虑了实际实验执行的现实期望。此外，我们还研究了该过程的冷却功率，并找到了固态^4He的熔化速率与^3He稀释速率之间的系数。
作者：T. S. Riekki, A. P. Sebedash and J. T. Tuoriniemi
论文ID：1810.10432
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2019-02-13