磁晶各向英文解釋翻譯、磁晶各向的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 magnetocrystalline

分詞翻譯：

磁的英語翻譯：

magnetism

晶的英語翻譯：

brilliant; crystal; glittering

各的英語翻譯：

apiece; different; each; various
【醫】 AA; ana; sing.

向的英語翻譯：

always; at; be partial to; direction; face; out; to; toward
【醫】 ad-; ak-; ob-

專業解析

磁晶各向異性（Magnetocrystalline Anisotropy, MA）是凝聚态物理和磁性材料科學中的一個核心概念，指鐵磁或亞鐵磁晶體材料中，其自發磁化強度傾向于沿晶體特定晶軸方向排列的現象。這種特性源于晶體内部原子排列的對稱性差異（即各向異性）與電子自旋-軌道耦合作用的共同影響。

詳細解釋：

物理本質：
- 在磁性晶體中，原子或離子的磁矩主要來源于未配對電子的自旋。電子在晶體中運動時，其軌道運動受到晶格周期勢場（原子排列）的約束。自旋與軌道運動之間存在耦合作用（自旋-軌道耦合），導緻磁矩在不同晶軸方向上達到穩定狀态所需的能量不同。
- 沿某些特定的晶體學方向（稱為易磁化軸），磁矩排列的能量最低，狀态最穩定；而沿其他方向（難磁化軸），磁矩排列則需要克服更高的能量勢壘。這種能量差異稱為磁晶各向異性能（$E{anis}$）。磁晶各向異性的強弱通常用磁晶各向異性常數（$K$）來量化，單位是焦耳每立方米（J/m³）。對于單軸各向異性（如六角晶系的Co），其能量密度可近似表示為： $$ E{anis} = K sin^{2}theta $$ 其中 $theta$ 是磁化強度矢量與易磁化軸之間的夾角。
技術意義：
- 磁疇與磁化過程： MA 是決定磁性材料中磁疇（自發磁化方向一緻的小區域）結構和形狀的關鍵因素。磁疇壁傾向于在易磁化方向之間形成，以降低總能量。材料的磁化反轉（如在外磁場作用下改變磁化方向）過程也強烈依賴于 MA。
- 硬磁與軟磁材料： MA 是區分永磁（硬磁）材料和軟磁材料的重要指标。高 MA 常數（$K$）意味着需要更強的外場才能改變磁化方向，這是永磁材料（如钕鐵硼 NdFeB、钐钴 SmCo）保持高矯頑力的基礎。相反，軟磁材料（如矽鋼片、坡莫合金）需要極低的 MA 以實現低損耗、易磁化和退磁的特性。
- 現代技術應用： MA 在信息存儲（硬盤驅動器中的磁記錄介質需要一定的 MA 來穩定存儲位）、磁傳感器、自旋電子學器件等領域至關重要。例如，利用特定晶面/晶向的強 MA 可以實現垂直磁記錄，提高存儲密度。

權威來源參考：

美國國家标準與技術研究院 (NIST)： NIST 的磁學組長期從事磁性材料的基礎研究和标準制定，其官網提供了關于磁性基礎概念的清晰解釋，包括各向異性（涵蓋磁晶各向異性）。訪問其材料測量實驗室的相關頁面可獲取權威定義。NIST Magnetic Properties
《鐵磁物理學》（Physics of Ferromagnetism） - S. Chikazumi：這部經典教材被廣泛認為是磁學領域的“聖經”。其第二章“磁各向異性”系統深入地闡述了磁晶各向異性的微觀起源（自旋-軌道耦合、晶場效應）、唯象理論（能量表達式、常數測量）以及在立方和六角晶體中的具體表現。該書是理解 MA 最權威的學術資源之一。
《磁性與磁性材料導論》（Introduction to Magnetism and Magnetic Materials） - David C. Jiles：這本教材提供了對磁晶各向異性更易理解的介紹。第 7 章專門讨論磁各向異性，清晰解釋了其來源、測量方法及其對材料宏觀磁性能（如磁滞回線）的影響，是入門和深入理解 MA 的重要參考。

網絡擴展解釋

磁晶各向異性是磁性材料中因晶體結構不同方向導緻磁化能力差異的現象，以下是其核心要點：

1.基本定義

磁性晶體在不同晶軸方向上的磁化難易程度不同。例如，鐵的易磁化方向為<100>，難磁化方向為<111>，沿易軸磁化所需能量最低。

2.物理機制

自旋-軌道耦合：電子自旋與軌道運動的相互作用受晶格電場影響，導緻不同磁化方向能量差異（如钴中未淬滅的軌道磁矩與晶場耦合）。
晶格對稱性：立方晶系（如Fe、Ni）與單軸晶系的磁晶各向異性能表達式不同，例如立方晶系中磁晶能可表示為： $$ E_K = K_1(alpha_1alpha_2 + alpha_2alpha_3 + alpha_3alpha_1) + K_2alpha_1alpha_2alpha_3 $$ 其中$alpha_i$為磁化方向餘弦，$K_1$、$K_2$為各向異性常數。

3.溫度依賴性

磁晶各向異性隨溫度升高顯著減弱，但二維鐵磁體中的單軸磁晶各向異性可能偏離經典理論，表現出更複雜的溫度依賴特性，這對高密度磁存儲介質設計有重要影響。

4.應用與意義

磁存儲技術：通過調控易磁化方向提高存儲密度和穩定性。
自旋電子學：優化器件性能需精确控制磁各向異性參數。

磁晶各向異性是磁性材料的基礎特性，其機制涉及晶體場與量子效應，對現代磁學應用具有核心價值。需結合具體晶體結構和溫度條件進行定量分析。