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J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C7, Décembre 1982
Conférence Internationale sur l'Impact des Neutrons Polarisés sur la Chimie et la Physique de l'Etat Solide / The Impact of Polarised Neutrons on Solid-State Chemistry and Physics
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| Page(s) | C7-311 - C7-316 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982746 | |
J. Phys. Colloques 43 (1982) C7-311-C7-316
DOI: 10.1051/jphyscol:1982746
THERMOMETRY AT VERY LOW TEMPERATURES WITH POLARIZED NEUTRONS, APPLICATION TO THE SEARCH FOR THE 3He MAGNETIC STRUCTURE
A. Benoit1, J. Floquet1, D. Rufin1, 2 et J. Schweizer31 CRTBT-CNRS, B.P. 166X, 38042 Grenoble Cedex, France
2 Air-Liquide, 38360 Sassenage, France
3 DN/RFG-CENG, B.P. 85X, 38041 Grenoble Cedex, France
Résumé
Les thermomètres, en dessous de 20 mK, nécessitent généralement un étalonnage. Ce n'est pas le cas pour les thermomètres qui mesurent la polarisation des spins nucléaires provoquée par un champ magnétique appliqué, en l'absence de moments magnétiques électroniques. On peut réaliser de telles mesures avec précision en utilisant des neutrons polarisés, soit par diffraction, soit par absorption. On décrit un montage destiné à étudier l'ordre magnétique dans 3He solide en dessous de 1 mK. A ces températures le couplage thermique entre les différents éléments n'est pas toujours bon. Pour connaître la température d'un élément il faut la mesurer directement et in situ. C'est ainsi qu'on mesure la température du porte-échantillon en cuivre par diffraction de neutrons polarisés et celle de l'3He solide par des mesures de transmission, l'absorption dépendant du spin des neutrons. On montre ainsi que l'3He a été refroidi en dessous de sa température de Néel.
Abstract
Most of the thermometers, below 20 mK, require calibration in their temperature range before use. This is not the case for thermometers based on the measurement of the nuclear spin polarization resulting from an applied magnetic field, in the absence of electronic magnetic moments. Such measurements can be achieved accurately with polarized neutrons, either by coherent scattering or by absorption measurements. An experimental set up, for studying the 3He nuclear magnetic order below 1 mK, is described. At these temperatures the thermal coupling between the different parts of the set up is uncertain. To know the temperature of one given element of the set up, it is necessary to measure it in situ and directly ; polarized neutrons are very well adapted. Diffraction measurements give the temperature of the copper cell which contains 3He, while transmission measurements indicate the temperature of the 3He nuclear spins and show whether they have been cooled below the transition.