304 காந்தமுறைக் குளிராக்கம்
304 காந்தமுறைக் குளிராக்கம் ஒன்றினுள் (G) தொங்கவிடப்பட்டது. இவ்வுருளை டிவார் குடுவை (B) ஒன்றில் உள்ள நீர்ம ஹீலியத் தால் சூழப்பட்டிருந்தது. இம்முழு அமைப்பும் வலிமை வாய்ந்த காந்தப் புலம் ஒன்றை அளிக்கும் இரு மின்காந்தத்துருவங்களிடையே (N, S) அமைக்கப் பட்டது (படம் 1), ஆய்வின்போது முதலில் காந்தப் புலம் செயற்படுத்தப்பட்டுப் பாரா காந்தப் பொருள் காந்தமாக்கம் செய்யப்பட்டது. இதனால் உருவாகும் வெப்பம் நற்கடத்தியான ஹீலிய வளிமம் வழியே ஹீவியம் நீர்மத்திற்குக் கடத்தப்படுகிறது. இந் நிகழ்ச்சி வெப்பநிலை மாறாக் காந்தமாக்க நிகழ்ச்சி யாகும். பாரா காந்தப் பொருளைச் சூழ்ந்த ஹீலிய வளிமம் விரவல் எக்கியினால் வெளியேற்றப்பட்டு. பொருள் நீர்ம ஹீலியத்திலிருந்து வெப்பக் காப்பீடு செய்யப்பட்ட பின்னர் காந்தப் புலம் நீக்கப்பட்டுக் காந்தநீக்கம் செய்யப்படுகிறது. இங்கு பாரா காந்தப் பொருள் சூழலிலிருந்து வெப்பக் காப்பீடு செய்யப் பட்டுள்ளமையால் இது ஒரு வெப்ப மாற்றீடற்ற நிகழ்ச்சியாகும். எனவே, பாரா காந்தப் பொருளின் வெப்பநிலை குறைகிறது. இம்முறையில் பெற்ற வெற்றியைத் தொடர்ந்து இரும்பு அம்மோனியம் படிகாரம், குரோமியம் பொட்டாசியம் படிகாரம் மற்றும் சீரியம் மக்னீசியம் நைட்ரேட் போன்ற பாரா காந்தப் பொருள்கள் பயன்படுத்தப்பட்டு 10-K அளவிலான வெப்ப நிலைகளைப் பெற முடிந்தது. காந்தமூட்டப் பெற்ற பாரா காந்தப் பொருள் வெப்ப மாற்றீடற்ற முறையில் காந்த நீக்கம் பெறும்போது குளிர்வடைவதால் இம்முறை வெப்ப மாறாக் காந்த நீக்க (adiabatic demagnetization) முறை என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. நீர்ம காந்த நீக்க முறைக் குளிராக்கத்தின் தத்துவத் தைப் பின்வருமாறு விளக்கலாம். சைமன் முறை யைப் போன்று இம்முறையும் பொருள் ஒன்றில் வெப்பநிலை குறையும்போது அதன் இயல்பாற்றல் (entropy) குறைகிறது என்னும் தத்துவத்தை அடிப் படையாகக் கொண்டுள்ளது. வளிமம் ஒன்றை மாக்குவதற்கான சைமன் முறை, இரு கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளதாகக் கூறப்பட்டது. முதல் கட்டத் தில் வளிமம், வெப்பநிலை மாறா முறையில் மெல்ல மெல்ல இறுக்கப்பட்டு (அழுத்தம் அதிகரிக்கப்பட்டு) உருவாகும் வெப்பம் வெளியேற்றப்படுகிறது. எனவே. அது இயல்பாற்றலை இழக்கிறது. இரண்டாம். கட்டத்தில் வளிமம் வெப்ப மாறா முறையில் விரிவு பெறுகிறது. எனவே. அதன் இயல்பாற்றல் மாறாமல். அதன் அழுத்தம் குறைகிறது; அதன் வெப்பநிலையும் குறைகிறது. சைமன் முறையில் இயல்பாற்றலைக் குறைப்பதில் அழுத்தத்தின் பங்கைக் காந்தமுறைக் குளிராக்கத்தில் காந்தப் பண்பு ஏற்கிறது எனலாம். . பாரா காந்தப் பொருளொன்றின் மூலக்கூறுகள் மிகச்சிறிய காந்தங்களாகச் செயற்படுகின்றன. இயல் வெப்பம் பான நிலையில் இம்மூலக்கூறு காந்தங்கள் ஒழுங்கற்று அமைந்து அவற்றின் முனைகள் பல்வேறு திசைகளை நோக்கும். பொருள் காந்தப் புலம் ஒன்றிற்கு உட்படும்போது அக்காந்தங்கள் காந்தப் புலத்தின் திசையில் அமைய முனைகின்றன. இந்நிகழ்ச்சியில் வெளிவிடப்படுகிறது. இவ்வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதன்மூலம் அதை வெப்ப நிலை மாறா நிகழ்ச்சியாக அமைக்கலாம். இந்நிலையில் பாரா காந்தப் பொருளின் இயல்பாற்றல் குறைகிறது. அடுத்து, பாரா காந்தப் பொருளை அதன் சூழவி லிருந்து வெப்பக் காப்பீடு செய்து காந்தப்புலம் நீக்கப்படுகிறது. இந்நிலையில் அது வெப்ப மாற்றீடற்ற முறையில் காந்தநீக்கம் செய்யப்பெறு மாயின் அதன் இயல்பாற்றல் மாறாமல் அமைந்து வெப்பநிலை குறைகிறது. காந்தமுறைக் குளிராக்கம், நீர்ம ஹீலிய வெப்பநிலையைப் போன்று மிகக் குறைந்த வெப்ப நிலைகளிலேயே வெற்றிகரமாக அமைகிறது. உயர் வெப்பநிலைகளில் மூலக்கூறு காந்தங்களின் ஒழுங் கின்மை மிகுதியாக உள்ளமையால், அவற்றை ஒருமுகப்படுத்துவதற்கு வலிமை மிகுந்த காந்தப் புலங்கள் தேவைப்படும், மேலும், உயர் வெப்ப நிலைகளில் பொருள்களின் தன் வெப்ப எண்கள் மிக அதிகமாக இருக்கும். எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம் பொருளினின்றும் வெளியேற்றப் படும்போது அதன் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் வீழ்ச்சி மிகவும் குறைவாக இருக்கும். மேலும், மிகக் குறைந்த வெப்பநிலைகளிலும் மூலக்கூறு காந்தங் களின் ஒழுங்கின்மை பெருமளவில் அமைந்திருக்கும் பொருள்கள் மட்டுமே இம்முறைக்கு ஏற்றவையாகும். அக்காந்தங்கள் ஓரளவு ஒழுங்குடன் அமைந்திருக்கு மாயின் காந்தப்புலத்தில் விளையும் ஒழுங்கின்மைக் குறைவு (இயல்பாற்றல் குறைவு) போதுமான அளவு இராது. எனவேதான் இரும்பு அம்மோனியம் படிகாரம் போன்ற பாரா காந்தப் பொருள்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தப் பாரா காந்தப் பொருளில் உள்ள ஒவ்வோர் இரும்பு அணுவும் ஒரு நுண்ணிய காந்தமாகச் செயற்படுகிறது. (அதனை அணுக்காந்தம் எனக் கூறலாம்). இரும்பு அணு ஒவ்வொன்றும் பிற இரும்பு அணுக் களிலிருந்து அப்பொருளிலுள்ள பிற வகை அணுக் களால் நன்கு பிரிக்கப்பட்டு அமையும். எனவே. அவற்றிற்கிடையான காந்த விசைகள் மிகவும் மெலிந்து அமைவதால் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை களிலும் அணுக்காந்தங்கள் எவ்வித ஒழுங்குமின்றிப் பல்வேறு திசைகளிலும் நோக்குகின்றன; அதாவது மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையிலும் இயல்பாற்றல் மிகுந்து காணப்படும். இந்நிலையில் பொருள் காந்தப் புலத்திற்கு உட்படும்போது அக்காந்தங்கள் எளிதில் காந்தப்புலத்தின் திசையில் ஒருமுகப்பட்டு அமைந்து மிகுந்த இயல்பாற்றல் வீழ்ச்சியை அளிக்கின்றன.
