绝热退磁英文解释翻译、绝热退磁的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 adiabatic demagnetization

分词翻译：

绝热的英语翻译：

【化】 heat insulation
【医】 adiathermance; adiathermancy

退磁的英语翻译：

demagnetization
【计】 deagnetize
【化】 demagnetization
【医】 demagnetize

专业解析

绝热退磁（Adiabatic Demagnetization）是一种基于磁热效应实现极低温的技术，其核心原理是通过改变外加磁场强度调控磁性材料的熵值，从而实现系统温度的降低。该过程最早由物理学家彼得·德拜（Peter Debye）和威廉·弗朗西斯·吉奥克（William Francis Giauque）分别于1926-1927年提出，现广泛应用于低温物理学与量子计算领域。

从热力学角度分析，当顺磁性材料处于外加磁场中时，磁矩会沿磁场方向有序排列，此时系统熵值较低。若在绝热条件（无热量交换）下缓慢撤除外磁场，磁矩将逐渐恢复无序状态，系统需消耗内能维持熵增，从而导致温度下降。此现象可通过公式表达为： $$ Delta S = int_{T_i}^{Tf} frac{C}{T} dT = -int{H_i}^{H_f} left( frac{partial M}{partial T} right)_H dH $$ 其中$S$为熵，$T$为温度，$C$为热容，$M$为磁化强度，$H$为磁场强度。

现代应用中以钆镓石榴石（GGG）和顺磁盐（如硝酸铈镁）为典型工质，可在稀释制冷机辅助下达到毫开尔文（mK）量级的极低温环境。美国国家标准技术研究院（NIST）2023年的实验表明，通过多级绝热退磁装置已实现15 mK的稳定低温环境，为量子比特的相干性研究提供了基础条件。

网络扩展解释

绝热退磁（又称绝热去磁）是一种通过改变磁场和温度条件来降低物质温度的制冷技术，主要应用于超低温领域（可达毫开尔文量级）。以下是详细解释：

1.基本原理

在顺磁性材料（如顺磁盐）中，磁性离子的磁矩在无外磁场时呈无序排列。当施加强磁场时，磁矩有序排列，系统熵减小并释放热量（等温磁化过程）；随后在绝热条件下去除外磁场，磁矩重新无序排列，磁熵增加。由于总熵不变，晶格振动熵相应减小，导致温度显著下降。

2.操作步骤

预冷：将顺磁材料用液氦预冷至约1K以下。
磁化：施加强磁场（约10 A/m），磁矩有序排列，释放热量被液氦吸收。
绝热去磁：隔离热交换后缓慢撤去磁场，磁矩无序化吸热，温度骤降至毫开级。

3.关键公式

根据热力学关系，绝热去磁的温降可通过以下公式描述： $$ left( frac{partial T}{partial B} right)_S = -frac{T}{C_H} left( frac{partial M}{partial T} right)_B $$ 其中，$T$为温度，$B$为磁场强度，$C_H$为热容，$M$为磁化强度。

4.应用与局限

应用：用于获得1K以下的极低温环境，支持超导研究、量子计算等前沿领域。
局限：无法连续工作，制冷能力有限，需依赖预冷步骤。

5.与其他退磁方法的区别

常规退磁（如高温退磁或消磁器）旨在消除材料磁性，而绝热退磁的核心目的是通过磁场变化实现制冷，属于主动降温技术。

参考资料

磁冷却法原理
吉奥克与德拜的理论贡献