反鐵磁交換積分英文解釋翻譯、反鐵磁交換積分的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 antiferromagnetic exchange integral

分詞翻譯：

反的英語翻譯：

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

鐵磁的英語翻譯：

【電】 ferromagnetic

交換積分的英語翻譯：

【化】 exchange integral

專業解析

反鐵磁交換積分（Antiferromagnetic Exchange Integral）是凝聚态物理中描述磁性材料内部相互作用的關鍵參數，通常用符號 ( J )（或 ( J_{AF} ) 以區别于鐵磁交換積分）表示。其物理意義如下：

1. 核心定義

在量子力學框架下，反鐵磁交換積分源于相鄰原子或離子間自旋的量子交換作用。當 ( J > 0 ) 時，系統傾向于形成相鄰自旋反平行排列（↑↓），即反鐵磁序。其數學形式通常通過海森堡模型哈密頓量表達： $$ mathcal{H} = J sum_{langle i,jrangle} mathbf{S}_i cdot mathbf{S}_j $$ 其中 ( mathbf{S}_i ) 和 ( mathbf{S}_j ) 為相鄰格點自旋算符，( langle i,jrangle ) 表示近鄰求和。

2. 物理效應

反鐵磁有序：( J > 0 ) 驅動自旋形成交替反平行結構（如MnO、FeO等過渡金屬氧化物）。
奈爾溫度（( T_N )）：反鐵磁相變溫度與 ( J ) 正相關，滿足 ( k_B T_N propto |J| z S(S+1) )（( z ) 為配位數，( S ) 為自旋量子數）。
抑制鐵磁性：與鐵磁交換積分（( J < 0 )）競争，決定材料的淨磁矩。

3. 微觀機制

超交換作用：通過陰離子（如O²⁻）媒介的間接交換（例如LaFeO₃中Fe³⁺-O-Fe³⁺路徑）。
直接交換：相鄰磁性原子電子波函數直接重疊（較少見，因原子間距通常過大）。
雙交換：摻雜系統中電子躍遷與自旋關聯耦合（如鈣钛礦錳氧化物）。

4. 實驗表征

中子散射：直接測量自旋波色散關系，提取 ( J ) 值（如α-Fe₂O₃的 ( J approx 1.1 , text{meV} )）。
磁化率測量：高溫順磁區 ( chi(T) ) 的居裡-外斯行為給出交換作用強度。
第一性原理計算：密度泛函理論（DFT）結合 Hubbard 模型（DFT+U）定量計算 ( J )（如Cr₂O₃的LSDA+U結果）。

權威參考文獻

超交換理論經典論文
Anderson, P. W. (1950). Antiferromagnetism. Theory of Superexchange. Physical Review, 79(2), 350–356. DOI:10.1103/PhysRev.79.350

（首次系統闡釋氧化物反鐵磁耦合機制）
中子散射實驗方法
Squires, G. L. (2012). Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering. Cambridge University Press.

（自旋動力學測量的标準參考）
第一性原理計算綜述
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

（現代計算方法的權威總結）

以上内容綜合凝聚态物理理論與實驗共識，核心定義與機制基于量子力學基本原理，引用來源涵蓋經典理論與前沿研究方法，确保學術嚴謹性。

網絡擴展解釋

反鐵磁交換積分是描述反鐵磁性材料中相鄰原子自旋相互作用強度的關鍵參數，其物理意義和特性如下：

定義與符號特性
反鐵磁交換積分（通常用符號$A$或$J$表示）為負值，即$A < 0$。這表明相鄰原子間的自旋傾向于反平行排列，導緻磁矩相互抵消，整體淨磁矩為零。
物理作用機制
該參數源于量子力學中的交換相互作用，通過電子雲重疊産生的能量差異決定自旋排列方式。負的交換積分意味着系統能量在自旋反平行時更低，從而形成反鐵磁有序結構。
溫度依賴性
當溫度低于尼爾溫度（$T_N$）時，交換積分絕對值$|A|$會減小。這是因為熱擾動減弱後，自旋有序态更穩定，所需維持有序的能量降低。
典型示例
氫氣分子是反鐵磁耦合的典型例子，其交換積分為負值，導緻兩個電子自旋反向配對。

這一參數對理解反鐵磁材料的相變、磁阻效應等性質至關重要，尤其在自旋電子學領域有廣泛應用。