
【电】 adiabatic demagnetization
class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
【计】 deagnetize; degaussing
【医】 demagnetize
等热去磁(Adiabatic Demagnetization)是一种利用顺磁性物质在绝热条件下退磁以实现制冷的物理技术。其核心原理基于磁热效应(Magnetocaloric Effect),即在恒定温度(等热)条件下施加磁场使材料磁化放热,随后在绝热条件下撤去磁场使材料退磁吸热,从而降低系统温度。以下是详细解释:
等热(Isothermal)
指磁化过程中系统温度保持恒定,此时材料磁化有序度增加并释放热量至环境,需通过热交换维持恒温状态。
来源:《低温物理学导论》(Introduction to Low Temperature Physics)
去磁(Demagnetization)
在绝热条件下移除外磁场,磁矩重新无序化需吸收热量,导致材料自身温度显著降低。
来源:美国国家标准与技术研究院(NIST)制冷技术报告
磁热效应(MCE)
顺磁盐(如钆镓石榴石)的磁矩在外磁场作用下定向排列,熵减小并放热;撤去磁场后磁矩无序化,熵增吸热。该过程满足热力学关系:
$$ Delta T = -int_{H_i}^{H_f} frac{T}{C_H} left( frac{partial M}{partial T} right)_H dH $$
其中 (C_H) 为定场比热容,(M) 为磁化强度。
来源:Journal of Applied Physics, "Magnetocaloric Effect in Rare Earth Compounds"
绝热条件
去磁阶段需严格隔绝热交换((delta Q=0)),确保系统内能变化仅由磁功驱动,实现温度下降。典型制冷温区可达毫开尔文(mK)量级。
来源:剑桥大学低温实验室技术手册
来源:NASA Cryogenic Systems Handbook
常用顺磁材料需满足高磁矩密度与低晶格熵要求,例如:
来源:Materials Today, "Advanced Magnetocaloric Materials"
等热去磁是通过可控磁场变化调控材料磁熵的制冷技术,其核心在于等热磁化放热与绝热去磁吸热的循环过程,为前沿科学领域提供接近绝对零度的低温环境。
“等热去磁”这一表述可能涉及对“热去磁”概念的延伸或特定语境下的用法。根据搜索结果中关于去磁的定义和方法,结合常见物理学术语,可作如下解释:
等热去磁(或称为热退磁)是通过加热磁性材料,使其温度升高至特定临界点(如居里温度以上),从而消除磁性的过程。其核心原理是:当温度升高时,材料内部原子或分子的热运动加剧,导致原本有序排列的磁畴结构被破坏,最终失去宏观磁性。
加热去磁的原理
磁性材料的磁性来源于内部磁畴的有序排列。加热时,分子热运动增强,磁畴的排列逐渐紊乱,当温度超过居里温度时,材料完全失去磁性。
“等热”的可能含义
应用场景
方法 | 原理 | 适用场景 |
---|---|---|
反向磁场法 | 施加反向磁场抵消原有磁性 | 小型磁体、精密仪器 |
交变磁场法 | 逐渐减弱交变磁场破坏磁畴排列 | 电子设备、显像管去磁 |
加热法(等热去磁) | 升温破坏磁畴有序性 | 工业材料、实验室处理 |
如需更专业的解释,建议参考物理学教材或磁学领域文献。
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