反铁磁交换积分英文解释翻译、反铁磁交换积分的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 antiferromagnetic exchange integral

分词翻译：

反的英语翻译：

in reverse; on the contrary; turn over
【医】 contra-; re-; trans-

铁磁的英语翻译：

【电】 ferromagnetic

交换积分的英语翻译：

【化】 exchange integral

专业解析

反铁磁交换积分（Antiferromagnetic Exchange Integral）是凝聚态物理中描述磁性材料内部相互作用的关键参数，通常用符号 ( J )（或 ( J_{AF} ) 以区别于铁磁交换积分）表示。其物理意义如下：

1. 核心定义

在量子力学框架下，反铁磁交换积分源于相邻原子或离子间自旋的量子交换作用。当 ( J > 0 ) 时，系统倾向于形成相邻自旋反平行排列（↑↓），即反铁磁序。其数学形式通常通过海森堡模型哈密顿量表达： $$ mathcal{H} = J sum_{langle i,jrangle} mathbf{S}_i cdot mathbf{S}_j $$ 其中 ( mathbf{S}_i ) 和 ( mathbf{S}_j ) 为相邻格点自旋算符，( langle i,jrangle ) 表示近邻求和。

2. 物理效应

反铁磁有序：( J > 0 ) 驱动自旋形成交替反平行结构（如MnO、FeO等过渡金属氧化物）。
奈尔温度（( T_N )）：反铁磁相变温度与 ( J ) 正相关，满足 ( k_B T_N propto |J| z S(S+1) )（( z ) 为配位数，( S ) 为自旋量子数）。
抑制铁磁性：与铁磁交换积分（( J < 0 )）竞争，决定材料的净磁矩。

3. 微观机制

超交换作用：通过阴离子（如O²⁻）媒介的间接交换（例如LaFeO₃中Fe³⁺-O-Fe³⁺路径）。
直接交换：相邻磁性原子电子波函数直接重叠（较少见，因原子间距通常过大）。
双交换：掺杂系统中电子跃迁与自旋关联耦合（如钙钛矿锰氧化物）。

4. 实验表征

中子散射：直接测量自旋波色散关系，提取 ( J ) 值（如α-Fe₂O₃的 ( J approx 1.1 , text{meV} )）。
磁化率测量：高温顺磁区 ( chi(T) ) 的居里-外斯行为给出交换作用强度。
第一性原理计算：密度泛函理论（DFT）结合 Hubbard 模型（DFT+U）定量计算 ( J )（如Cr₂O₃的LSDA+U结果）。

权威参考文献

超交换理论经典论文
Anderson, P. W. (1950). Antiferromagnetism. Theory of Superexchange. Physical Review, 79(2), 350–356. DOI:10.1103/PhysRev.79.350

（首次系统阐释氧化物反铁磁耦合机制）
中子散射实验方法
Squires, G. L. (2012). Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering. Cambridge University Press.

（自旋动力学测量的标准参考）
第一性原理计算综述
Jiang, H. (2019). Exchange Interactions in Magnetic Materials. In Handbook of Materials Modeling (pp. 1–22). Springer. DOI:10.1007/978-3-319-50257-1_86-1

（现代计算方法的权威总结）

以上内容综合凝聚态物理理论与实验共识，核心定义与机制基于量子力学基本原理，引用来源涵盖经典理论与前沿研究方法，确保学术严谨性。

网络扩展解释

反铁磁交换积分是描述反铁磁性材料中相邻原子自旋相互作用强度的关键参数，其物理意义和特性如下：

定义与符号特性
反铁磁交换积分（通常用符号$A$或$J$表示）为负值，即$A < 0$。这表明相邻原子间的自旋倾向于反平行排列，导致磁矩相互抵消，整体净磁矩为零。
物理作用机制
该参数源于量子力学中的交换相互作用，通过电子云重叠产生的能量差异决定自旋排列方式。负的交换积分意味着系统能量在自旋反平行时更低，从而形成反铁磁有序结构。
温度依赖性
当温度低于尼尔温度（$T_N$）时，交换积分绝对值$|A|$会减小。这是因为热扰动减弱后，自旋有序态更稳定，所需维持有序的能量降低。
典型示例
氢气分子是反铁磁耦合的典型例子，其交换积分为负值，导致两个电子自旋反向配对。

这一参数对理解反铁磁材料的相变、磁阻效应等性质至关重要，尤其在自旋电子学领域有广泛应用。