低温方法
低温方法是研究物质在低温条件下的性质及其套用的方法。前者包括低温物理学和实验技术;后者包括低温材料、低温工程和低温电子学。低温物理学的主要研究内容有液态氦、固态氦、超导电性以及低温下金属、半导体、电介质、磁性材料、非晶态材料等的物理性质和相变、临界现象等。在极低温度下,物质处于能量的基态或低激发态,量子现象突出。因此通过低温下物质物理性质的研究,可获得固体中原子、电子运动的量子力学特性的认识。低温实验技术是指不同温度的获得和控制,物质低温下各种物理量和临界参数的测量方法。目前,1K以下温度的获得和测量是一个活跃的方面。
低温技术有广阔的套用前景。在极低温度下,某些元素、化合物和合金其电阻突然消失,呈现超导性质。高温超导体的研究近几年有重大突破,目前超导体的最高临界温度已达125K。这为电力工业、计算机工业和交通工业的技术革命开闢了诱人的前景。某些电子器件在低温下具有灵敏度高、回响速度快、噪声低等特点,这些器件已用于卫星通信和遥感技术中。用约瑟夫逊结製成的超导量子干涉仪具有极高的磁场灵敏度,用于生物磁性测量和低频通讯中。工业套用中要求的低温条件一般在120K以下,主要在天然气、空气、氮气、氧气、氢气和氦气的液化、分离和保存方面,广泛用于电工技术、真空技术和医学领域。