獲得接近于零度低溫的技術(shù)。C.von林德zui先利用節(jié)流膨脹的焦耳湯姆孫效應(yīng)，制成空氣液化機(jī)（空氣中氮的臨界溫度為126.2K，氧的臨界溫度為154.8K）。并于1895年創(chuàng)辦了大型液化空氣工廠，1898年H.卡末林昂內(nèi)斯以液態(tài)空氣預(yù)冷氫，利用焦耳湯姆孫效應(yīng)使氫氣液化（氫的臨界溫度為33.3K）。1908年昂內(nèi)斯用液氫作預(yù)冷使zui難液化的氦液化（氦的臨界溫度為5.3K）。1934年P(guān).卡皮察制成了不需液氫只用液氮預(yù)冷的氦液化機(jī)。液氦在 1大氣壓的沸點(diǎn)為4.2K，用減壓蒸發(fā)法可得0.5K以下的低溫。進(jìn)一步降低溫度的主要方法有：

順磁鹽絕熱去磁  順磁鹽中磁性離子周圍是非磁性離子和結(jié)晶水，磁距間的作用很小，在絕熱去磁的起始溫度（～1K）下各磁矩的取向作無規(guī)分布。加外磁場后順磁鹽波磁化，各磁矩作有序排列，熵減小。在絕熱條件下撤去外磁場，磁矩恢復(fù)混亂排列，磁矩的熵增加，但絕熱過程總熵不變，故晶格振動(dòng)的熵減小，表現(xiàn)為溫度下降。絕熱去磁時(shí)先將順磁鹽用液氦預(yù)冷，加外磁場使之磁化，磁化熱被液氦吸收，然后在絕熱條件下去磁，可產(chǎn)生明顯的致冷效果。絕熱去磁法分別由W.F.吉奧克和P.J.W.德拜于1926年獨(dú)立地提出，1933年吉奧克在實(shí)驗(yàn)上獲得成功。絕熱去磁法可得幾mK的低溫，60年代以前一直是獲得這一量級(jí)低溫的*方法。此法的缺點(diǎn)是不能連續(xù)工作，致冷能力較低。常用順磁鹽有鉻鉀釩（CPA）等。

稀釋致冷機(jī) 1956年H.倫敦zui先提出稀釋致冷機(jī)的原理，1965年*臺(tái)稀釋致冷機(jī)誕生，它是利用3He-4He混合液的性質(zhì)設(shè)計(jì)的致冷機(jī)。3He和4He的混合液在0.87K以上溫度時(shí)是*互溶的溶液，在0.87K以下時(shí)發(fā)生相分離，即分成含3He較多的濃相和含3He較少的稀相兩部分，兩者間構(gòu)成一界面，濃相浮于稀相之上。當(dāng)3He原子從濃相通過界面進(jìn)入稀相時(shí)，類似于普通液體通過液面蒸發(fā)成氣體，要吸熱致冷。進(jìn)入稀相的3He原子通過循環(huán)系統(tǒng)重新回到濃相。稀釋致冷機(jī)結(jié)構(gòu)簡單可靠，致冷能力強(qiáng)，可長時(shí)間連續(xù)工作，可得穩(wěn)定的可調(diào)節(jié)的超低溫，這是傳統(tǒng)的順磁鹽絕熱去磁法所*的，現(xiàn)已獲廣泛應(yīng)用。用此法得到的zui低溫度為1.5mK。

坡密朗丘克致冷 溫度在0.32K以下時(shí)，液態(tài)3He的熵比固態(tài)3He的熵要小，因而加壓發(fā)生液－固相變時(shí)要吸熱，從而達(dá)到致冷效果。此法由I.Y.坡密朗丘克于1950年提出，1965年實(shí)驗(yàn)成功。此法常在稀釋致冷機(jī)的基礎(chǔ)上使用，可達(dá)到的極限低溫為1mK。1972年在此低溫附近發(fā)現(xiàn)了3He的超流新相（見液態(tài)氦）。

核絕熱去磁  原子核的自旋磁矩比電子自旋磁矩要小得多，故原子核磁矩間的相互作用也比電子磁矩間的相互作用弱得多。直到mK溫度范圍，核磁矩仍然是混亂取向，因而可用核絕熱去磁法使核系統(tǒng)降溫。通常以稀釋致冷機(jī)預(yù)冷，用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生強(qiáng)磁場，使核自旋磁化，再絕熱去磁。此法由C.J.戈特和N.庫爾蒂分別于1934年和1935年提出，1956年庫爾蒂成功地使金屬銅的核自旋溫度冷卻到16μK。后來用二級(jí)核絕熱去磁使核自旋溫度達(dá)到50nK（5×10-8K）的極低溫，*次觀察到銅中核磁矩的自發(fā)反鐵磁排列。物質(zhì)內(nèi)部的熱運(yùn)動(dòng)包括核自旋運(yùn)動(dòng)、晶格振動(dòng)和自由電子運(yùn)動(dòng)，3種運(yùn)動(dòng)對(duì)內(nèi)能都有貢獻(xiàn)，在較高溫度時(shí)3種運(yùn)動(dòng)間的能量交換迅速，可處于熱平衡狀態(tài)，可用同一溫度來描述。在極低溫度下，三者間的能量交換較慢，不能很快建立熱平衡，故應(yīng)區(qū)分與不同運(yùn)動(dòng)相的溫度。與核自旋運(yùn)動(dòng)相的溫度稱為核自旋溫度。核絕熱去磁只能降低核自旋溫度。盡管核自旋溫度已降到50nK量級(jí)，但晶格溫度可能仍為mK量級(jí)。