第○章通往绝对零度之路…………………………………………………………………………………………………………1
0.1 不存在的永久气体…………………………………………………………………………………………………………………1
0.1.1 从用冰到制冰……………………………………………………………………………………………………………1
0.1.2 热学的起点………………………………………………………………………………………………………………4
0.1.3 永久气体的寻找………………………………………………………………………………………………………10
0.2 永久液体与低温之路……………………………………………………………………………………………………………14
0.2.1 永久液体……………………………………………………………………………………………………………………14
0.2.2 超导与超流………………………………………………………………………………………………………………16
0.2.3 只用一种元素的魔术………………………………………………………………………………………………20
0.2.4 一种平平无奇的研究手段………………………………………………………………………………………22
0.3 咫尺天涯…………………………………………………………………………………………………………………………………25
0.3.1 熵与热力学第三定律………………………………………………………………………………………………25
0.3.2 降温还是制冷……………………………………………………………………………………………………………29
0.3.3 为何启程与何处止步………………………………………………………………………………………………31
第○章人物信息………………………………………………………………………………………………………………………………35
第一章低温液体……………………………………………………………………………………………………………………………38
1.1 液体4He …………………………………………………………………………………………………………………………………38
1.1.1 氦的介绍……………………………………………………………………………………………………………………39
1.1.2 相图与永久液体………………………………………………………………………………………………………41
1.1.3 常规流体性质……………………………………………………………………………………………………………46
1.1.4 超流与二流体模型……………………………………………………………………………………………………52
1.1.5 超流液体的性质………………………………………………………………………………………………………57
1.1.6 声学模式……………………………………………………………………………………………………………………61
1.1.7 4He 薄膜……………………………………………………………………………………………………………………65
1.2 液体3He …………………………………………………………………………………………………………………………………69
1.2.1 相图……………………………………………………………………………………………………………………………69
1.2.2 经典液体与费米液体………………………………………………………………………………………………73
1.2.3 超流3He ……………………………………………………………………………………………………………………83
1.3 3He{4He 混合液……………………………………………………………………………………………………………………89
1.3.1 3He{4He 的相分离……………………………………………………………………………………………………89
1.3.2 3He 稀相的比热和超流相变……………………………………………………………………………………93
1.3.3 混合体系的其他性质………………………………………………………………………………………………98
1.3.4 4He 供应的纯度与提纯……………………………………………………………………………………………103
1.3.5 3He 供应的纯度与提纯……………………………………………………………………………………………108
1.4 液氮…………………………………………………………………………………………………………………………………………110
1.5 液氢…………………………………………………………………………………………………………………………………………116
1.5.1 仲氢和正氢………………………………………………………………………………………………………………117
1.5.2 其他气液性质……………………………………………………………………………………………………………121
1.5.3 超流氢的寻找……………………………………………………………………………………………………………123
1.5.4 液氦中的氢杂质………………………………………………………………………………………………………127
第一章参考文献………………………………………………………………………………………………………………………………130
第二章低温固体……………………………………………………………………………………………………………………………141
2.1 比热…………………………………………………………………………………………………………………………………………141
2.1.1 热容与比热概述………………………………………………………………………………………………………141
2.1.2 晶格比热和电子比热………………………………………………………………………………………………143
2.1.3 其他比热贡献……………………………………………………………………………………………………………151
2.1.4 比热数据整理……………………………………………………………………………………………………………155
2.2 热导…………………………………………………………………………………………………………………………………………161
2.2.1 热导与热导率概述……………………………………………………………………………………………………162
2.2.2 晶格热导和电子热导………………………………………………………………………………………………164
2.2.3 其他影响导热的因素与热平衡时间………………………………………………………………………173
2.2.4 热导率数据整理………………………………………………………………………………………………………175
2.3 边界热阻…………………………………………………………………………………………………………………………………181
2.4 热膨胀……………………………………………………………………………………………………………………………………186
2.5 力学性质…………………………………………………………………………………………………………………………………190
2.6 电性质……………………………………………………………………………………………………………………………………195
2.6.1 常规导体……………………………………………………………………………………………………………………195
2.6.2 超导体、半导体和绝缘体…………………………………………………………………………………………199
2.7 磁性质……………………………………………………………………………………………………………………………………203
2.8 常见低温材料…………………………………………………………………………………………………………………………208
2.8.1 导热材料与结构材料………………………………………………………………………………………………210
2.8.2 其他隔热材料……………………………………………………………………………………………………………216
2.8.3 黏合材料与功能材料………………………………………………………………………………………………217
2.8.4 建议回避材料、兼容性问题与总结…………………………………………………………………………221
第二章参考文献………………………………………………………………………………………………………………………………222
第三章温度测量……………………………………………………………………………………………………………………………230
3.1 温度和温度计…………………………………………………………………………………………………………………………230
3.1.1 热力学第零定律………………………………………………………………………………………………………231
3.1.2 温度计概述………………………………………………………………………………………………………………232
3.2 低温环境下的测温手段…………………………………………………………………………………………………………235
3.2.1 电阻温度计和超导温度计………………………………………………………………………………………235
3.2.2 其他电输运测量温度计……………………………………………………………………………………………245
3.2.3 气体、气液、液体和固液温度计………………………………………………………………………………251
3.2.4 顺磁盐温度计和核磁共振温度计……………………………………………………………………………256
3.2.5 核自旋取向温度计和光学温度计……………………………………………………………………………259
3.3 温度计的分类和特性……………………………………………………………………………………………………………261
3.3.1 温度计的分类……………………………………………………………………………………………………………261
3.3.2 磁场下的温度计………………………………………………………………………………………………………264
3.3.3 温区总结与使用推荐………………………………………………………………………………………………269
3.4 温标…………………………………………………………………………………………………………………………………………272
3.4.1 测量与温标………………………………………………………………………………………………………………272
3.4.2 国际温标……………………………………………………………………………………………………………………274
3.4.3 极低温临时温标………………………………………………………………………………………………………281
3.4.4 国际单位制的历史……………………………………………………………………………………………………283
3.4.5 新国际单位制与不理想的温标………………………………………………………………………………285
3.4.6 温度计的校正……………………………………………………………………………………………………………292
第三章参考文献………………………………………………………………………………………………………………………………295
英汉对照索引………………………………………………………………………………………………………………………………………307