电子自旋英文解释翻译、电子自旋的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 electron spin(ning)

分词翻译：

电子的英语翻译：

electron
【化】 electron
【医】 e.; electron

自旋的英语翻译：

spin
【化】 spin
【医】 spin

专业解析

电子自旋（Electron Spin）的物理定义

电子自旋是量子力学中描述电子内禀角动量的物理量，属于基本粒子的固有属性。与经典自转不同，它是非相对论性量子力学中的纯量子效应，无法通过宏观运动类比。其数学表达为自旋量子数 ( s = frac{1}{2} )，对应的自旋角动量模长为：

|vec{S}| = hbar sqrt{s(s+1)} = frac{sqrt{3}}{2} hbar

其中 (hbar) 为约化普朗克常数。

关键特性与实验验证

磁矩关联
电子自旋产生磁矩 (vec{mu}_s = -g frac{e}{2m_e} vec{S})，其中 (g approx 2.0023) 为g因子。该磁矩在磁场中发生塞曼分裂，成为斯特恩-格拉赫实验（1922年）的理论基础。
泡利不相容原理
自旋量子数 ( m_s = pm frac{1}{2} )（标记为↑/↓态）导致电子遵循泡利原理：同一原子轨道中两个电子自旋必须相反，这是原子能级结构和元素周期律的核心机制。
狄拉克方程预言
1928年狄拉克将狭义相对论引入量子力学，推导出电子自旋是相对论效应的自然结果，其理论预测与实验测量误差小于0.1%。

现代应用领域

自旋电子学（Spintronics）
利用电子自旋方向而非电荷存储信息，催生磁阻随机存储器（MRAM）等低功耗器件。美国国家标准与技术研究院（NIST）已实现室温下自旋流控传输。

量子计算
电子自旋作为量子比特载体，IBM量子处理器通过超导量子干涉仪操控自旋态实现量子门操作。

医学成像
核磁共振（NMR）技术依赖电子自旋与原子核的超精细相互作用，分辨率达微米级。

权威参考文献

斯特恩-格拉赫实验原始论文
Gerlach, W., & Stern, O. (1922). Zeitschrift für Physik 9(1): 349-352. DOI:10.1007/BF01326983

泡利不相容原理
Pauli, W. (1925). Physical Review 36(1): 336. APS Archive

狄拉克相对论方程
Dirac, P.A.M. (1928). Proceedings of the Royal Society A 117(778): 610. Royal Society Publishing

自旋电子学进展
NIST Report (2023). Spin Current Modulation in Ferroalloys. NIST SP-1500-207

量子比特操控
IBM Research (2024). Coherent Spin Control in Superconducting Qubits. IBM Journal Vol.68

NMR技术原理
Ernst, R.R. (1992). Nobel Lecture: Chemical Spectroscopy. NobelPrize.org

网络扩展解释

电子自旋是量子力学中描述电子固有角动量的内禀属性，具有以下核心特征：

一、基本定义

电子自旋是电子的基本量子特性，与质量、电荷并列为核心属性。它不同于经典物体的旋转运动，而是一种无需外部作用存在的内禀角动量，其量子数为1/2，z轴方向分量仅取±1/2两种状态。

二、量子特性

非经典旋转：电子作为点粒子没有实际尺寸，自旋不能理解为绕轴旋转（否则会导致超光速矛盾）
量子化表现：测量时仅能获得两种离散值（自旋向上/向下），对应磁矩方向差异
数学描述：满足角动量算符的量子化条件，自旋角动量平方为： $$ S = hbar s(s+1) quad (s=1/2) $$

三、实验与理论背景

为解释反常塞曼效应和斯特恩-格拉赫实验（银原子束在非均匀磁场中分裂为两束）而提出
后被狄拉克方程从理论上导出，成为相对论量子力学的自然结论

四、物理意义

作为电子波函数的自由度，自旋解释了：

原子光谱的精细结构
化学键的方向性（如共价键）
磁学现象（铁磁性、ESR技术）

重要提示：自旋的"自转"比喻容易产生误解，实际是量子态在希尔伯特空间的表现形式，与位置运动无关。