உள்ளடக்கத்துக்குச் செல்

பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 5.pdf/798

விக்கிமூலம் இலிருந்து
இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

778 உறை நிலையியல்‌

778 உறை நிலையியல் குளிர்விக்கலாம். இதில் எதிர் கொள்ளக்கூடிய சிக்கல் குளிர்ந்த இணைகாந்த உப்பையும் குளிர்விக்க வேண்டிய பொருளையும் வெப்பப் பரிமாற்றத்திற்கு ஏற்ப எவ்வாறு வெப்பத் தொடர்பு கொள்ளச் செய் வது என்பதுதான். எலெக்ட்ரான் தற்சுழற்சிக்குப் பதில் அணுக் கருவின் திருப்பு திறன்களின் மீது மாறா வெப்பக் காந்த நீக்கச் செயலைச் செய்தால் முன் கூறியதை விடத் தாழ்ந்த வெப்பநிலைகளை அடையக்கூடும் என்று கூர்தி, சைமன், கார்டர் ஆகியோர் கருதினர். எலெக்ட்ரான் அல்லது அணுக்கருவின் காந்தத் திருப்பு திறன் " எனவும், உள்புலம் h எனவும் கொண்டால் அதன் செயலெதிர்ச்செயல் ஆற்றல் h ஆகும். இது kTக்குச் சமமாக இருக்கும் வெப்ப நிலையில் (T) காந்த நீக்கம் செய்தால் பொருளின் வெப்பநிலை பெரிதும் குறையும். அணுக்கருவின திருப்பு திறன்களின் செயலெதிர்ச்செயல் ஆற்றல் எலெக்ட்ரான் தற்சுழற்சிச் செயலெதிர்ச் செயல் ஆற் றலை விட மிகக் குறைவாக இருப்பதால் அணுக்கரு வின் திருப்பு திறன்களைக் கொண்டு காந்தநீக்க முறையில் மிகமிகத் தாழ்ந்த வெப்பநிலைகளை அடைய முடியும். இந்த முறையில் 104 k எனுமளவு தாழ்ந்த வெப்பநிலையை அடையக்கூடும். தாழ் வெப்ப நிலைகளை அளத்தல். மிகத் தாழ்ந்த வெப்பநிலைகளை அளப்பதற்கு வழக்கமாக இரண் டாம் நிலை வெப்பநிலை மானிகளையே பயன்படுத் துவர். 0.8-5.2K வெப்பநிலையில் 2He* இன் ஆவி அழுத்தம் இரண்டாம் நிலை வெப்பநிலை அளவின் திட்டமாகப் பயன்படும். 2He'க்குப் பதில் 2He ஐப் பயன்படுத்தினால் 0.3 k வரை அளக்கலாம். மின்தடை வெப்பநிலைமானிகள் மிகப் பரந்த வெப்பநிலை நெடுக்கத்திற்குப் பயன்படும் பிளாட்டின மின்தடை வெப்பநிலைமானியைக் கொண்டு 273 15 K. கரி மின்தடை வெப்ப நிலைமானியைக் கொண்டு 20-2 K அளக்கலாம். T 0.3 kக்குக் கீழ்ப்பட்ட அளவீட்டிற்கு இணை காந்த உப்புகளில் காந்த ஏற்புத்திறன் அளவீட்டைப் பயன்படுத்தலாம். இவ்வுப்புகளின் காந்த ஏற்புத் திறன் x - Tக்கு உள்ள தொடர்பு கியூரி விதியாகும். அதாவது, x= = இங்கே, c என்பது கியூரி மாறிலி. இணை காந்தப் பொருளுக்கு கியூரி விதி எந்த வெப்ப நிலை வரை பொருந்துமோ அதுவரை இம்முறையால் வெப்பநிலைகளை நுட்பமாக அளக்கலாம். இந்த எல்லைக்கப்பால் இம்முறையைக் கொண்டு அளக்கப் பெறுவது காந்த வெப்பநிலை எனப்படும். காந்த வெப்பநிலைக்கும் கெல்வின் வெப்பநிலைக்கும் உள்ள தொடர்பை வேறு வழிகளில் அளந்து அறுதியிட் டால் மேற்கூறிய எல்லைக்கும் கீழாகவும் இந்த முறையைப் பயன்படுத்தலாம். மாறாக, அணுக்கரு . வின் தற்சுழற்சி காந்த நீக்க முறையைக் கையாண் டால் மேற்கூறிய சிக்கல் இல்லை. அணுக்கருவின் தற்சுழற்சி 10~1 K வரை கியூரி விதியைக் கடைப் பிடிக்கும். மீ கடத்துகை. இது உறைநிலையியல் நிகழ்ச்சி களில் மிகவும் கவர்ச்சியானது ஆகும். இதனைக் காமர் லிங் ஒன்ஸ் கண்டுபிடித்தார். உலோகங்களை அறை வெப்பநிலையிலிருந்து படிப்படியாகக் குளிரச் செய் தால் அவற்றின் தடை குறைந்து கொண்டே செல் லும்; தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் தடை வெப்பநிலைக் கேற்ப மாறாமல் நிலையான தாழ்ந்த மதிப்புகளைப் பெறும். ஆனால், சில உலோகங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்குக் கீழே போனால் அவற்றின் தடை திடீரெனச் சுழியாகிவிடும். அதாவது, ஒரு குறிப் பிட்ட வெப்பநிலைக்குக்கீழ் அவை முழுமையான கடத்திகளாகி விடுகின்றன. சுழிதடை உள்ள அத்தகு கடத்திகள் மீகடத்திகள் எனப்படும். ஒரு மீ கடத்திச் சுற்றில் ஒரு மின்னோட்டத்தைத் தூண்டிவிட்டால் நீண்ட காலம் மின்னோட்ட அளவு குன்றாமல் குறையாமல் இருப்பதாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. அதற்கு மின்தடை எதுவும் இருந்திருப்பின் ஜுல் விதிப்படி மின்னாற்றல் வெப்ப ஆற்றலாக மாறியிருக்க வேண்டும். அதனால் மின்னோட்டம் கால ஓட்டத்தில் குறைந்து கொண்டே சென்று ஒரு கட்டத்தில் நின்றுவிட வேண்டும். நீண்டகாலம் தொடர்ந்து மின்னோட்டம் குறையவில்லை என்பதால் அவற்றை மீ கடத்திகள் என்பதை விட முற்றிலும் கடத்திகள் என்பது மிகவும் பொருத்தமாக இருக்கும். இவை நேர்காந் தத் தன்மை பெற்றவையாகும். ஒரு மீ கடத்தியின் வெப்பக் கடத்துகை அதுவே உயர் வெப்பநிலையில் சாதாரண கடத்தியாக இருந்த போது ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு எனுமளவில்தான் இருக்கும். இத்தகு பண்புகளால் மீ கடத்திகளை வெப்பப் பொருத்திகளாகப் பயன்படுத்தலாம். மீ பாய்தன்மை. தாழ் வெப்பநிலைகளில் காணப் பெறும் பிறிதோர் அரிய நிகழ்ச்சி மீ பாய்தன்மை யாகும். நீர்ம ஹீலியத்தை 2.18 K. க்குக். கீழாகக் குளிரச் செய்தால் அதன் வெப்ப ஏற்புத்திறன் மதிப் பில் திடீரென ஒரு தொடர்ச்சிக் குலைவு ஏற்படு கின்றது; அது மீ பாய்ம நிலையை எட்டுகின்றது. இந்நிலையில் அதன் பாகியல் செழுவின் மதிப்பு அதை அளக்கும் முறையை ஒட்டி இருவேறு மதிப்பு களுடன் உள்ளது. அலைவுறும் வட்ட முறையில் அளந்தால் பாகியல் கெழு 1x10-6 பாய்ஸ் எனும் மதிப்பைக் காட்டுகின்றது (2.18 டிகிரி வெப்பநிலை யில் இம்மதிப்பு 23× 108 பாய்ஸ் ஆகும்). அவை வுறும் தட்டு முறைக்குப் பதிலாக ஒரு நுண்புழை வழியாகப் பாயும் அளவைக் கொண்டு அளந்தால் ஹீலியத்தின் பாகியல் கெழு சுழியாக உள்ளது.