㈠ 絕熱去磁製冷原理和應用
將順磁性鹽放在減壓液氦中(溫度在lK以下),並加入磁場,進行等溫磁化,然後在絕熱條件下去掉磁場,由於絕熱去磁作用需吸收大量磁化熱,便產生冷效應(即溫度降低),最低溫度可達0.00l一0.005K。
用絕熱去磁方法產生根低溫的實驗裝置過程如下:
1.先將順磁性鹽用一根細絲懸掛在一個裝有低壓氣態氦的管子中,將管子上部的閥門關閉,再把管子放入裝有減壓液氦的杜瓦瓶內,由於管子內的低壓氦氣與減壓液氦進行充分熱交換,使順磁性鹽的溫度達到與減壓液氦的溫度lK左右相接近.
2.緩慢加入磁場,這時順磁性鹽產生的磁化熱.通過與氦氣進行熱交換後傳遞給掖氦,順磁性鹽的溫度繼續保持在1
K左右。
3.打開閥門,抽去存放於順磁性鹽管內的氦氣,並使其和周圍液氦隔熱,見圖22(c)
。
4.關閉閥門,去掉磁場,順磁場的溫度就下降。順磁性鹽和適當的磁場強度,可以獲得0.001一0.005K的極低溫度,絕熱去磁製冷方法主要用於原子能工業等科研部門。
繼續追問:
應用到哪裡?
補充回答:
用於液氦溫度條件下進一步製冷,如模擬太空的極低溫環境,用於衛星、宇宙飛船等航天器的參數檢測和數據處理系統中,也用於原子能工業等科研部門的超低溫環境形成。
㈡ 華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心的研究領域
脈沖強磁場技術的工程應用研究包括脈沖電磁成形技術、整體充磁技術、磁製冷技術等方面。此外,中心還開發了集成式脈沖強磁場實驗裝置、特種脈沖電源等成套設備。
研究方向
半導體(半導體及自旋電子學研究、半導體低維結構的研究、半導體材料磁光研究、半導體材料輸運研究等);
超導體(高溫超導機理研究及新超導體探索研究);
巨磁電阻;
磁性材料;
納米和低維材料(輸運研究、納米結構中的量子調控研究、低維分子磁體性能研究);
·原子、分子磁光光譜研究;
化學(控制化學反應方向等)。

㈢ 電冰箱的製冷原理
冰箱的種類及對應冰箱製冷原理:
1、壓縮式電冰箱:該種電冰箱由電動機提供機械能,通過壓縮機對製冷系統作功。製冷系統利用低沸點的製冷劑,蒸發汽化時吸收熱量的原理製成的。其優點是壽命長,使用方便,世界上91~95%的電冰箱屬於這一類。常用的電冰箱利用了一種叫做R600冰箱a的製冷劑作為熱的"搬運工",把冰箱里的"熱""搬運"到冰箱的外面。
2、吸收式電冰箱:該種電冰箱可以利用熱源(如煤氣、煤油、電等)作為動力。利用氨-水-氫混合溶液在連續吸收-擴散過程中達到製冷的目的。其缺點是效率低,降溫慢,現已逐漸被淘汰。
3、半導體電冰箱:它是利用對PN型半導體,通以直流電,在結點上產生珀爾帖效應的原理來實現製冷的電冰箱。
4、化學冰箱:它是利用某些化學物質溶解於水時強烈吸熱而獲得製冷效果的冰箱。
5、電磁振動式冰箱:它是用電磁振動機作本動力來驅動壓縮機的冰箱。其原理、結構與壓縮式電冰箱基本相同。
6、太陽能電冰箱:它是利用太陽能作為製冷能源的電冰箱。
7、絕熱去磁製冷電冰箱。
8、輻射製冷電冰箱。
9、固體製冷電冰箱。
冰箱製冷原理詳解 :
1、壓縮機壓縮製冷劑氣體。這將升高製冷劑的壓力和溫度(橙色),而冰箱外部的熱交換線圈幫助製冷劑散發加壓產生的熱量。
2、當製冷劑冷卻時,製冷劑液化成液體形式(紫色),並流經安全閥。
3、當製冷劑流經安全閥時,液態製冷劑從高壓區流向低壓區,因此它會膨脹並蒸發(淺藍色)
4、在蒸發過程中,它會吸收熱量,發揮製冷效果。
5、冰箱內的線圈幫助製冷劑吸收熱量,使冰箱內部保持低溫。然後,重復該循環。
㈣ 實驗室獲得低溫的途徑和方式有哪些,舉例說明
1、利用冰在溶解過程中的冷凍混合物(冰鹽冷劑)產生低溫:碎冰: 0~ -5℃;3份冰+1份食鹽:-15~-18℃;3份冰+3份結晶氯化鈣(CaCl2•6H2O):-40℃;3、 4份冰+5份結晶氯化鈣:-40℃~-50℃;無論用哪一種冷凍混合物,先決條件是須將冰和鹽很好地粉碎,而且要混合均勻。用兩種冷凍混合物時,須先將CaCl2•6H2O在冰箱中冷卻,才能達到上述溫度。
2、 用升華過程來產生低溫:固態二氧化碳(乾冰):-78.9℃;固態二氧化碳+乙醇:-72℃;固態二氧化碳+乙醚、氯仿或丙酮:-77℃。由於固態二氧化碳的導熱能力很差,應將它混合在一種適當的液體中使用,譬如丙酮、酒精等。三氯乙烯特別合適,因為固體二氧化碳能漂浮在三氯乙烯面上,因此混合物就不會發泡沫而溢出。但用丙酮做溶劑和乾冰混合,乾冰溶解快,是比較常用的方法。
3、 利用蒸發過程產生低溫:在實際應用中液氮有一定的優點,它是一種無色、無臭、無味的液體,微溶於水,對熱電傳導不良,稍輕於水,不產生有毒或刺激性氣體。同時不燃燒亦不自炸,與鈉、鈣或鎂結合,形成氮化物(Nitrides),最冷點為-196℃。因此採用液氮有很多優點:①、在大氣壓下沸點較低(-196℃),如果配合適當的調節控制系統可獲得在零下37~196℃之間的任意一個溫度。②、生產成本低,來源容易。③、安全可靠。其實,上面的方法雖然方便,但耗費頗多,溫度不穩定,如常時間保持低溫不易。現在一般試驗室中常利用低溫儀器來製冷。現在市面上有許多實驗用低溫裝置,控制溫度可以隨意調節。主要有兩大類:一種是壓縮機原理,我們生活中所用的冰箱,冰櫃等就是基於這類原理。缺點是體積大,製冷降溫慢,噪音大,製冷最低溫度一般在-50℃以上。另一種是元器件的水循環製冷。這類儀器體積小,製冷迅速。製冷溫度可以達到-60℃以下,製冷過程中不產生噪音。缺點是用水循環製冷,水量用量大。現在這兩種製冷儀器市場上都有,但相比來說,還是第二種用的較方便。
1> 電冰箱或冰櫃,好的製冷機零下10度都是可能的;
2> 液氮,可到零下一網路以下,即100 K;
3> 液氦,我實踐過1.5 K,利用液氦蒸發冷卻的原理,不過使用它一定要注意安全,通風最重要,千萬不能讓He不可控的揮發;
4> 極低的溫度,比如1 mK,理論上使用稀磁製冷技術,沒用過。
㈤ 華科電氣強磁場怎麼樣
華中科大脈沖強磁場中心簡介 脈沖強磁場中心始建於2005年,主要進行脈沖強磁場技術及脈沖強磁場環境下的科學實驗研究,目前中心承擔著國家重大科技基礎項目——脈沖強磁場實驗裝置的建設任務。 於2008年4月開工建設的脈沖強磁場實驗裝置是我國十一五期間計劃建設的十二項國家重大科技基礎設施之一,也是教育部所屬高校承建的第一個(唯一)國家重大科技基礎設施項目,計劃投資1.33億元,建設周期為5年,建成後將成為世界四大脈沖強磁場科學中心之一。該裝置擬建設場強為50T-80T、孔徑為34mm-12mm、脈寬為2250ms-15ms的系列脈沖磁體,以及12MJ電容儲能型和100MVA/100MJ脈沖發電機型脈沖電源系統;配備低溫、高靜壓、光源等其它實驗條件,建設電輸運、磁特性、磁光特性、壓力效應、極低溫等科學實驗測試系統,為脈沖強磁場下凝聚態物理、材料、磁學、化學、生命與醫學等領域科學研究提供理想的研究平台,裝置建成後將面向國內外科學家開放。 脈沖強磁場技術的工程應用研究包括脈沖電磁成形技術、整體充磁技術、磁製冷技術等方面。此外,中心還開發了集成式脈沖強磁場實驗裝置、特種脈沖電源等成套設備。 目前,脈沖強磁場實驗裝置樣機系統已經研製並調試成功,該樣機系統包括1MJ/25kV脈沖電容器電源系統、多個場強為50T—70T的脈沖磁體、配備液氦和超流氦低溫系統的電輸運和磁特性科學實驗測試系統。脈沖強磁場中心接受國內外科學家的實驗申請,已相繼開展了超導材料、半導體材料等方面的研究。 脈沖強磁場中心十分重視國內外的學術交流與合作,相繼與比利時魯汶大學、法國圖盧茲國家脈沖強磁場實驗室、德國德累斯頓脈沖強磁場實驗室、美國國家強磁場實驗室,以及北京大學、南京大學、復旦大學、東北大學和中國科學院北京物理研究所、上海技術物理研究所、武漢物理與數學研究所等單位的相關實驗室建立了良好的合作關系。=============================華中科技大學在強磁場方面的專家 (院士級別) (均在電氣學院) 樊明武,院士、原中國原子能科學院院長。我國著名的迴旋加速器專家、磁鐵理論與工程專家,國家級有突出貢獻的中青年專家。1999年當選中國工程院院士。1965年畢業於華中工學院(現華中科技大學)電機製造專業,同年分配到中國原子能科學研究院從事迴旋加速器的研究。多次應邀工作於美、英、法等國著名研究所,從事粒子加速器和電物理設備有關技術研究。曾任中國原子能科學研究院院長。2001年初至2005年初任華中科技大學校長。 他在迴旋加速器研製、改進工程中,發展了迴旋加速器理論和主體技術。在30MeV強流質子迴旋加速器研製中,解決了關鍵設備技術問題,使該加速器達到九十年代國際先進水平。磁場計算結果有償轉讓國外。該加速器被兩院院士投票評選為全國1996年十大科技事件之一,這一事件結束了我國不能用加速器批量生產中短壽命放射性同位素的局面,標志我國迴旋加速器的研製能力達到一個新水平。獲國家級科技進步獎2次,省部級科技進步獎10次,發表論文70餘篇,專著2部。1983至今 先後擔任如下有關學術組織職務:第八屆、第九屆國際電磁場計算會議國際指導委員會委員,國際電磁場計算學會理事,國際電磁場計算會議中國聯絡辦公室主任、委員,中國電工技術學會理論電工專委會委員、副主任,計算機應用專委會委員,粒子加速器學會付理事長,正負粒子對撞機國家實驗室學術委員會委員,蘭州重粒子加速器國家實驗室學術委員會委員,國防科工委專家咨詢委員會委員,國務院學位委員會委員,湖北省科協主席等。 潘垣,院士。磁約束聚變技術、高功率脈沖電源技術專家,國際熱核實驗反應堆ITER中國專家委員會委員(此人是中國受控核聚變裝置設計領域唯一的一位院士)。1997年當選中國工程院院士。1955年畢業於華中工學院電力系,先後在原子能研究所、西南物理研究院、中科院等離子體物理所工作。曾赴歐洲聯合托卡馬克和美國德克薩斯大學聚變中心工作。1998年9月調入我校。 他是我國最早從事聚變研究的主要成員之一,也是我國磁約束聚變技術及大型脈沖電源技術的主要開拓者,主持和參與主持過三套聚變裝置研製和另一裝置升級改造。在「中國環流器一號」研製中負責工程方案設計,立項後又負責總體電磁工程、脈沖電源及總控系統,創造性地解決多項重大技術難題。他還成功地將聚變技術應用於國民經濟及國防建設,取得多項成果。其中大型發電機氧化鋅非線性電阻滅磁已在電力工業廣泛推廣,在電磁炮、補償脈沖發電機等領域已取得階段性成果。現正從事超導電力、脈沖功率及等離子體等方面的科學技術研究。
㈥ 科學家「宋慧喬」:20萬美元冷凍人體靠譜嗎
導語:2025年全球將禁止氟利昂的使用,到那時我們會因為沒有空調吹而熱死嗎?在SELF講壇上,理化所的沈俊研究院笑著說,「肯定不會。我們正在研究綠色環保的新型磁製冷技術,幾年內應該就能夠在市場上看到了。」從日常生活中用的空調,到醫院冷凍器官的冰箱,再到液化天然氣、大科學裝置、先進製造2025……溫度定製存在於我們身邊每個角落,這位美女研究員感慨地說:「當我看到自己研究的東西可以在各行各業應用上,我就越有干勁,越有動力去做更多的事兒」。
---專家介紹---

對於我們來說,要在一個非常小的面積非常快速地把這個溫度給它散掉,這是我們設計的一個新型的激光器,做出來了新一代的半導體激光器,用於將來的先進製造2025。
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㈦ 磁製冷的概念定義
磁製冷就是利用磁熱效應,又稱磁卡效應 (MagnetoCaloric Effect) 的製冷.磁熱效應是指融製冷工質在等溫磁化時向外界放出熱量,而絕熱去磁時溫度降低,從外界吸收熱量的現象.磁製冷技術中的製冷工質是固態的磁性材料.我們知道,物質由原子構成,原子由電子和原子核構成,電子有自旋磁矩還有軌道磁矩,這使得有些物質的原子或離子帶有磁矩. JI頂磁性材料的離子或原子磁矩在無外磁場時是雜亂無章的,加外磁場後,原子的磁矩沿外磁場取向排列,使磁矩有序化,從而減少材料的磁惰,因而會向外放出熱量;而一旦去掉外磁場,材料系統的磁有序減小,磁惱增大,因而會從外界吸收熱量.磁'腦是溫度和磁場的函數,如果把這樣兩個絕熱去磁引起的吸熱過程和絕熱磁化引起的放熱過程用一個循環連接起來,通過外加磁場,有意識地控制磁惰,就可使得磁性材料不斷地從一端吸熱而在另一端放熱,從而達到製冷的目的。
(1)
不同的磁介質產生的附加磁場情況不同,附加磁場與原磁場方向相同的磁介質為順磁體(如鐵、錳);附加磁場與原磁場方向相反的磁介質為抗磁體(如鉍、氫等)。磁感應強度單位是特斯拉(Tesla),用符號T表示,量綱為N/Am。
依熱力學方法討論磁製冷。設物體的磁矩為 物體在磁場H中磁矩增加 時,磁場對物體作功為 。該過程中物體吸熱 ,內能增加 。則由熱力學第一定律有
(2)
式中 ----- 真空磁導率,;
―― ----- 磁場強度,A/m;
―― ----- 磁矩,。
將式(2)與熟知的氣體熱力學第一定律表達式 相類比。磁系統中的相當於氣體系統中的壓力 ; 則相當於體積 。並類似地引出磁熵 的概念。用 圖可以描述磁性物體的磁熱狀態,反映出物體溫度T、磁熵與磁場B(常用磁感應強度代替磁場度H)三者之者的關系。
低溫磁製冷
在16K以下的極低溫區,由於固體的晶格振動和傳導電子的熱運動可以忽略,故磁離子系統的磁熵變近似等於整個固體的總熵變這種情況下,磁製冷採用卡諾循環,磁材料用稀土順磁鹽。
磁製冷卡諾循環如圖1所示。它由四個過程組成:
1-2 為等溫磁化(排放熱量);
2-3 為絕熱退磁(溫度降低);
3-4 為等溫退磁(吸收熱量製冷);
4-1 為絕熱磁化(溫度升高)。
已開發出的磁材料有:釓鎵石榴(Gd3Ga5O12)、鏑鋁石榴石(Dy3Al5O12)、釓鎵鋁石榴石(Gd3(Ga1-xAl2)5O12,x=(0.1~0.4)。其製冷溫度范圍:(4.2~20)K。
正在開發的磁材料有:Ral2和RNi2(R代表Gd,Dy,Ho,Er等重稀土)。其製冷溫度范圍:(15~77)K。
磁製冷裝置 首先需要有超導強磁體,用於產生強度達(4~7)T的磁場。用旋轉法實現循環:將釓鎵石榴石(磁介質)做成小球狀,充填入一個空心圓環中。使圓環繞中心軸旋轉,轉到冰箱外的半環受磁場作用,磁化放熱;轉到冰箱內的半環退磁,吸熱製冷。日本川崎公司研究的這類轉動式磁製冷機需要的最大磁場強度為4.5T;旋轉速度為0.72r/min;製冷溫度達(4.2~11.5)K;製冷量為0.12w。
高溫磁製冷
溫度20K以上,特別是近室溫附近,磁性離子系統熱運動大大加強,順磁鹽中磁有序態難以形成,它在受外磁場作用前後造成的磁系統熵變大大減小,磁熱效應也大大減弱。所以,進入高溫區製冷,低溫磁製冷所採用的材料和循環都不適用。
圖2 高溫磁製冷循環的 圖
圖2示出金屬釓(Gd)在(200~300)K條件下的 圖。如圖若按卡諾循環製冷(圖中 ),則溫降很小。故這時應採用艾里克森循環(Ericsson),如圖中12341所示。它由四個過程組成:1-2為等溫磁化;2-3為等磁場過程(溫度降低);3-4為等溫退磁(吸熱製冷);4-1為等磁場過程(溫度上升)。
布朗用7T的磁場和金屬釓,按上述循環成功地從室溫製取到-30℃的低溫。布朗的實驗裝置如圖3所示。將金屬釓板(磁材料)浸在蓄冷筒的蓄冷液體(水+乙二醇溶液)中。利用磁場變化配合蓄冷筒上下運動實現循環。圖3中示出了一個周期的變化過程。經過多次反復,筒體上部達到323K;下部達到243K。
目前,力圖使高溫磁製冷實用公的研究包括以下主要方面:①尋找合適的磁材料(工質)。它應具有的特點是:離子磁矩大、居里點接近室溫、以較小磁場(例如1T)作用與除去作用時能夠引起足夠大的磁熵變(即磁熱效應顯著)。現已研製出一系列稀土化合物作磁製冷材料,如R-Al,R-Ni,R-Si等系列的物質(其中R代表稀元素),還有復合型磁製冷物質(由居里點不同的幾種材料組成)。②外磁場。需採用高磁通密度的永磁體。③研究最合適的磁循環並解決實現循環所涉及到的熱交換問題。

㈧ 磁製冷技術的原理是什麼
磁製冷是一種利用磁性材料的磁熱效應來實現製冷的新技術,所謂磁熱效應是指外加磁場發生變化時磁性材料的磁矩有序排列發生變化,即磁熵改變,導致材料自身發生吸、放熱的現象。
在無外加磁場時,磁性材料內磁矩的方向是雜亂無章的,表現為材料的磁熵較大;有外加磁場時,材料內磁矩 的取向逐 漸趨於一致,表現為材料的磁熵較小。
磁製冷基本原理如圖所示,在勵磁的過程中,磁性材料的磁矩沿磁場方向由無序到有序,磁熵減小,由熱力學知識可知此時磁工質向外放熱;在去磁的過程中,磁性材料的磁矩沿磁場方向由有序到無序,磁熵增大,此時磁工質從外部吸熱。

其次在絕熱條件下,磁工質與外界沒有發生熱量交換,在勵磁和去磁的過程中,磁場對材料做功,使材料的內能改變,從而使材料本身的溫度發生變化。
(8)磁製冷實驗裝置擴展閱讀:
磁製冷技術發展歷史
1、1881 年,Warburg在金屬鐵中首次發現了這種現象,隨後 Giauque進行了絕熱去磁的應用研究, 並於1927年獲得小於1 K的低溫。
2、1976 年室溫磁製冷技術出現了突破性進展,美國NASA的Brown採用稀土金屬釓(Gd)搭建了第一台室溫磁製冷樣機,並引入回熱概念,在7T超導磁場下獲得47K無負荷製冷溫跨。
3、基於回熱器式室溫系統的實踐經驗,1982年Barclay與Steyert進一步提出了主動磁回熱器原理,並構建出主動磁製冷循環,為目前絕大多數室溫磁製冷機採用。當前室溫磁製冷技術已在磁熱材料研發、流程設計回熱器制備工藝、磁路設計等方面獲得了不小的進步。
4、1997年Gschneidner 和 Gschneidner發現了GdSiGe基材料的巨磁熱效應,隨後胡鳳霞等發現了比 Gd 絕熱溫變更大且價格更便宜的LaFeSi基材料;當單層 AMR 技術滿足不了製冷性能的需求時,通過元素調節和摻雜可以調節材料的居里溫度點,為多層 AMR 的應用奠定了材料學基礎。
㈨ 磁冰箱原理
磁冰箱
磁冰箱是利用磁熱效應製冷的冰箱
傳統的冰箱或製冷機採用的是氣體壓縮循環系統,也就是將容易液化的氟利昂氣體用泵送到製冷機內部吸收熱量,然後傳送到製冷機外面。當氣體通過製冷機背後的蛇形管時,壓縮機的壓力使氣體冷凝並向周圍散發熱量。在整個循環過程中,氟利昂和管壁之間的摩擦要消耗能量。因此,即使是最好的氣體壓縮式製冷機效率也只有40%。而且,氟利昂冰箱在廢棄後,它釋放出的氟利昂會進入大氣破壞臭氧層。
而磁冰箱不用氣體介質,其效率可達60%以上。新研製的磁冰箱的核心是一個旋轉裝置,裝置包括含有金屬釓片的轉輪和一塊高磁場強度稀土永磁鐵。釓是一種特殊的金屬,它被置於磁性環境後溫度升高,當磁場被去除後則溫度下降,這一現象被稱為「磁熱效應」。工作時,釓輪通過永磁鐵缺口進入磁場後出現巨大的磁熱效應,由此導致釓輪升溫,系統內第一條循環管道的水將釓輪溫度升高獲得的熱量帶走以使釓輪冷卻;當釓輪離開磁場後,釓輪溫度就會下降到比它進入磁場前還要低的溫度,此時系統內第二條循環管道的水通過釓輪並被釓輪冷卻,被冷卻的水成為製冷源,可用於製冷。
「我們正在見證歷史,」美國能源部的冶金專家、愛荷華州立大學教授卡爾·格斯克奈德這樣說。因為這一新的科研成果將改變傳統的冰箱製冷系統,不再排放使地球變暖的氣體,對於環境保護具有重要意義。與此同時,它的製冷系統在工作時幾乎沒有聲音,因為它沒有什麼振動。
這種製冷系統的另一個優點是節能。這位專家說,這種磁冰箱只耗費驅動釓輪轉動的發動機和抽水機的電力,節省了電能。剛開始要完全靠電,以後還可以發展到用電池驅動。他還說,這種磁冷卻技術今後將廣泛用於空調、冷凍和其它商用和家用設備。
應該說,利用「磁熱效應」製冷,人類已經研究了很長時間。早在1918年,科學家們就發現有些金屬在磁化時會變熱,而退磁後又會變冷。從那以後,對於用這種效應製冷的研究和探索從未停止過,但長期以來,這個領域的研究進展非常緩慢。
美國埃姆斯實驗室是從1985年開始在磁冰箱領域進行研究的,主要為美國的宇航公司研製,同時得到了美國能源部的資助。剛開始時,埃姆斯實驗室的研究人員用笨重的超導磁鐵來研究設計磁冰箱,遭到多次挫折。這次研發出來的新產品採用了新技術,首次使用了永磁鐵。與此同時,埃姆斯實驗室的研究人員還開發出了大量製造硅鍺釓合金技術,這種材料具有更高的磁製冷效果,比使用純釓磁製冷材料的效率要高出很多。
磁熱效應:magnetocaloric effect
絕熱過程中鐵磁體或順磁體的溫度隨磁場強度的改變而變化的現象。
這一效應的數學表示是,其中H是磁場強度,S是磁介質的熵,T是熱力學溫度。
用熱力學理論研究磁介質的熱力學性質,可以得到如下關系
其中是磁場強度H不變時單位體積的熱容[1],表示磁場強度H不變時磁化強度M隨溫度T的變化率。利用這個關系,並設磁介質遵守居里定律可以得到關系。
對於順磁介質,ⅹ和K都是正數,磁介質的熱容CH也是正數,故有
可見,絕熱地減小磁場時,物質的溫度將降低。這種現象叫做磁致冷效應。利用絕熱去磁法獲得低溫,就是依據這一效應。因為在沒有磁場時,各個磁活動性離子的角動量取向是混亂的,使得每摩爾分子的熵,除了點陣振動所引起的部分外,又增加了一部分。若將磁介質在溫度保持一定的情況下放入強磁場中,磁場將使所有離子的角動量取能量較小的方向,因而減小了系統的熵,這時有熱量ΔQ=ΔS/T流出磁介質。若再絕熱地慢慢減小磁場,使整個過程為可逆過程,則系統的總熵保持不變,但過程中各離子角動量取向引起的熵增加到原來的值,所以與點陣振動相聯系的那部分熵必然減小,結果物質被冷卻。絕熱去磁法是現代得到低溫的有效方法,可以得到約0.001K的低溫。
物質的點陣振動和磁矩取向都對系統的熵有貢獻,如先在等溫情形下加外磁場,物質被磁化,分子磁矩趨向於一致的排列,對熵的貢獻減小,系統放出熱量;然後在絕熱條件下撤去外磁場,磁矩恢復為無規排列,相應的熵增加,但由於是絕熱去磁,系統的總熵不變,磁矩的熵的增加是以點陣振動的熵的減少作代價,這導致物質的冷卻。絕熱去磁與絕熱去極化一樣可用來獲得低溫 。
基於「磁熱效應」(MCE)的磁製冷是傳統的蒸汽循環製冷技術的一種有希望的替代方法。在有這種效應的材料中,施加和除去一個外加磁場時磁動量的排列和隨機化引起材料中溫度的變化,這種變化可傳遞給環境空氣中。Gd5Ge2Si2是其中一種所謂的巨型MCE材料,當在上個世紀90年代後期被發現時曾引起人們很大興趣。該化合物作為製冷物質有一個缺點:當在該材料表現出大的磁熱效應的溫度范圍內循環其磁化時,它會因磁滯現象而損失大量能量。但是現在,研究人員找到了克服這一問題的一個簡單方法。只是通過添加少量鐵,就可將磁滯現象減少90%,所獲得的合金成為一種性能得到很大改善的製冷物質,可在接近室溫的環境下應用