સમોષ્મી વિચુંબકન (adiabatic demagnetization) : એવી ભૌતિક પ્રક્રિયા કે જેની મદદથી, અગાઉથી ઠંડા પાડેલા ચોક્કસ પદાર્થો પરથી લાગુ પાડેલ ચુંબકીય ક્ષેત્રને દૂર કરતાં તે પદાર્થોનું વધુ શીતન (cooling) શક્ય બને. પીટર ડિબાઈ અને વિલિયમ ફ્રાન્સિસ ગિયાક નામના રસાયણશાસ્ત્રીઓએ 1926-1927ના અરસામાં સ્વતંત્રપણે આ પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. આ કાર્ય માટે 1949માં તેમને સંયુક્તપણે નોબેલ પારિતોષિક પ્રાપ્ત થયું હતું.
પ્રયોગશાળામાં કેટલાક પ્રયોગો માટે 1 K કરતાં પણ નીચું તાપમાન મેળવવું ક્યારેક જરૂરી બને છે. પ્રવાહી હિલિયમ(He)ની મદદથી પણ આટલું નીચું તાપમાન મેળવવું અશક્ય હોવાથી સમોષ્મી વિચુંબકન (adiabatic demagnetization) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેને સમ-એન્ટ્રૉપિક વિચુંબકન (Isentropic demagnetization) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
સૈદ્ધાન્તિક રીતે કોઈ પણ તંત્રનું શીતન, તે તંત્રની ઍન્ટ્રૉપીનો સમતાપી ઘટાડો અને ત્યારબાદ તેમાં સમોષ્મી ફેરફારોથી મેળવી શકાય છે. સમોષ્મી વિચુંબકનની મદદથી 1 K કરતાં પણ નીચું તાપમાન મેળવવા માટે યોગ્ય પદાર્થોનું બનેલું તંત્ર પસંદ કરવું મુશ્કેલ છે, કારણ કે અત્યંત નીચા તાપમાને દ્રવ્યમાં ઍન્ટ્રૉપીનું પ્રમાણ નહિવત્ હોય છે. માટે જ પદાર્થના ચુંબકીય ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરી સમોષ્મી વિચુંબકન દ્વારા જ અત્યંત નીચા તાપમાને પદાર્થની ઍન્ટ્રૉપી ઘટાડી તેનું તાપમાન વધુ નીચું લઈ જવાની ખાસ રીત અજમાવવી પડે છે. ગેડોલિનિયમ સલ્ફેટ [Gadolinium Sulfate Gd2(SO4)3્ર8H2O] જેવા સમચુંબકિત (paramagnetic) ક્ષારોની પારમાણ્વિક ચુંબકીય ચાકમાત્રા(atomic magnetic moment)ની દિક્સ્થિતિ (orientation) અસ્તવ્યસ્ત હોવાને કારણે તેમની સ્પિન (spin) ઍન્ટ્રૉપી વધુ માત્રામાં હોય છે. આથી જ આ પ્રકારના સમચુંબકિત ક્ષારોનું બનેલું તંત્ર, સમોષ્મી વિચુંબકન માટે પસંદ કરવામાં આવે છે.
સમોષ્મી વિચુંબકનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, સમચુંબકિત ક્ષારને પ્રવાહી Heની મદદથી બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં ઠંડો પાડવામાં આવે છે. હવે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ પાડીને તંત્રની ઍન્ટ્રૉપી ઘટાડવામાં આવે છે અને તેથી તાપમાન વધુ ઘટે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્સર્જાતી ઊર્જા પ્રવાહી He શોષી લે છે અને સમગ્ર પ્રક્રિયા સમતાપી તરીકે જળવાઈ રહે છે. પ્રવાહી He દૂર કરવા છતાં પણ તંત્ર સંતુલિત અવસ્થામાં રહે છે. હવે તંત્રમાંથી ક્રમશ: લાગુ પાડેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દૂર કરતાં, સમોષ્મી તંત્રને કારણે ઍન્ટ્રૉપી અચળ રહે છે અને તાપમાનમાં લગભગ 10-3 K સુધી ઘટાડો જોવા મળે છે.
103 Kથી વધુ નીચું તાપમાન મેળવવા માટે સમોષ્મી ન્યૂક્લિયર વિચુંબકન [adiabatic nuclear demagnetization] પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.
તરુણકુમાર ર. ત્રિવેદી