絕熱退磁作用英文解釋翻譯、絕熱退磁作用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 adiabatic demagnetization

分詞翻譯：

絕熱的英語翻譯：

【化】 heat insulation
【醫】 adiathermance; adiathermancy

退磁的英語翻譯：

demagnetization
【計】 deagnetize
【化】 demagnetization
【醫】 demagnetize

作用的英語翻譯：

affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role

專業解析

絕熱退磁作用（Adiabatic Demagnetization）是一種利用順磁性物質在絕熱條件下退磁時溫度降低的原理來獲得極低溫的物理方法。其核心原理基于熱力學和磁學性質：

物理機制與過程
- 初始磁化與等溫過程：将順磁性鹽（如硫酸钆、硝酸铈鎂等）置于強磁場中。在恒定溫度（通常為液氦溫度，約1-4K）下，鹽中的磁性離子（具有未配對電子）磁矩沿磁場方向排列，系統的磁有序度增加，磁熵減小。根據熱力學第二定律，系統會向環境放熱以維持溫度恒定。
- 絕熱退磁：隨後，在系統與環境絕熱隔離的條件下，緩慢移除外磁場。由于磁矩失去外場約束，熱運動導緻磁矩重新變得無序，系統的磁熵增加。在絕熱條件下，系統總熵保持不變，磁熵的增加必然導緻晶格熵（即熱運動熵）減小，表現為系統溫度顯著下降。
熱力學基礎該過程遵循熱力學關系： $$ dS{total} = dS{M} + dS{L} = 0 quad text{(絕熱過程)} $$ 其中 ( S{total} ) 是總熵， ( S{M} ) 是磁熵， ( S{L} ) 是晶格熵（與溫度相關）。退磁時 ( dS{M} > 0 )，因此 ( dS{L} < 0 )，對應溫度下降 (( dT < 0 ))。降溫幅度取決于材料的磁特性和初始溫度。
應用價值
- 獲得毫開爾文溫度：這是目前獲得1K以下，特别是毫開爾文（mK）溫度範圍最有效的方法之一，是低溫物理學和凝聚态物理研究（如超導、量子相變、核磁有序等）的關鍵技術。
- 磁制冷原型：其原理是現代磁制冷技術的基礎，該技術具有高效、環保的潛力。
英文術語要點
- Adiabatic：強調過程在系統與環境無熱量交換的條件下進行，是熵轉移（磁熵→晶格熵）導緻降溫的關鍵前提。
- Demagnetization：指移除外磁場，使磁性離子磁矩從有序排列恢複到無序狀态的過程，伴隨磁熵增。
- Refrigeration/Cooling：描述了該過程的最終目的和效果——制冷降溫。

來源說明：以上解釋綜合了低溫物理學、熱力學和磁學的基本原理。由于未搜索到可直接引用的單一權威網頁，核心概念描述基于專業領域共識，可參考經典低溫物理教材或權威百科全書（如《Encyclopedia of Condensed Matter Physics》）中關于“Adiabatic Demagnetization”或“Magnetic Refrigeration”的條目。具體應用實例可查閱美國國家标準與技術研究院（NIST）或主要大學低溫實驗室的相關研究介紹。

網絡擴展解釋

絕熱退磁作用是一種通過改變磁場和熱力學條件實現溫度變化的物理過程，主要用于超低溫技術領域。以下是綜合多個來源的詳細解釋：

一、基本原理

熱力學基礎
在絕熱條件下（即系統與外界無熱量交換），當外加磁場被移除時，順磁材料中的磁矩從有序排列變為無序狀态。根據熱力學熵增原理，磁矩的無序化會導緻晶格振動熵減少，從而降低系統溫度。
能量轉換機制
磁化時，外磁場使順磁材料（如硝酸铈鎂）的磁矩有序排列，系統熵減小；退磁時，磁矩恢複無序狀态，需吸收晶格振動能量，表現為溫度下降。

二、操作步驟

預冷階段
将順磁材料置于液氦環境中預冷至1K以下。
等溫磁化
施加外磁場使材料磁化，磁矩有序排列并釋放熱量（熱量被液氦吸收）。
絕熱去磁
移除磁場并保持絕熱條件，磁矩無序化吸收晶格能量，溫度驟降至mK量級（如0.001-0.005K）。

三、應用與特點

超低溫制冷：用于凝聚态物理實驗、量子計算等領域，可達到傳統制冷技術無法實現的極低溫。
效率限制：磁矩間相互作用會形成等效磁場，限制溫度進一步降低。
工業意義：絕熱技術可減少能量損耗，但此處的核心目标是降溫而非保溫。

四、與其他退磁方法的區别

普通退磁（如加熱退磁）通過增加分子熱運動破壞磁序，而絕熱退磁依賴熵調控實現降溫。兩者目标不同，前者消除磁性，後者用于制冷。

如需進一步了解技術細節，可參考低溫物理實驗手冊或相關研究文獻。