MAGNETIC REFRIGERATORS FOR USE AT ROOM TEMPERATURE AND BELOW

Résumé
Des réfrigérateurs magnétiques à cycle de Carnot sont capables de pomper de la chaleur de façon efficace et peu onéreuse depuis la température de l'hélium liquide jusqu'à celle de l'hydrogène liquide. Aux températures plus élevées, jusqu'à la température ambiante, on peut concevoir des systèmes ferromagnétiques à cycle de Stirling. A basse température les paramagnétiques absorbent des centaines de Joules au litre par désaimantation, tandis qu'aux températures plus élevées les ferromagnétiques absorbent des dizaines de milliers de Joules au litre par désaimantation. On a construit quatre réfrigérateurs magnétiques, mais aucun d'eux n'est économiquement intéressant. Cependant des considérations fondamentales indiquent que les réfrigérateurs magnétiques pourraient remplacer éventuellement les réfrigérateurs à fluide, au moins au-dessous de 80 K environ, où les chaleurs spécifiques de réseau peuvent être rendues petites.

Abstract
Magnetic Carnot cycle refrigerators should be capable of pumping heat efficiently and inexpensively from liquid helium temperatures to liquid hydrogen temperatures. At higher temperatures, up to room temperature, Stirling cycle devices using ferromagnets are feasible. At low temperatures paramagnets absorb hundreds of joules per liter upon demagnetization ; at higher temperatures, ferromagnets absorb tens of kilojoules per liter upon demagnetization. Four magnetic refrigerators have been built, but no economically viable unit is in operation. However, fundamental consideration indicates that magnetic refrigerators should eventually replace gas refrigerators, at least below about 80 K where lattice specific heats can be kept small.