基本解释

　　磁热效应，是指“一些磁性材料放在磁场中，它的温度升高;从磁场中取出，它的温度则变低”的现象。磁热效应是德国物理学家E·沃伯格于1881年在纯铁中发现的。磁热效应的大小为：磁场每变化1 特斯拉，磁性材料的温度约变化0.5-2度c。 1933年开始，低温物理学家已用磁性材料的磁热效应获得接近绝对零度的低温。

　　磁热效应 - 简介

　　一些磁性材料放在磁场中，它的温度升高，从磁场中取出，其温度又降低，这种现象称为磁热效应。

　　磁热效应是德国物理学家E·沃伯格于1881年在纯铁中发现的。1926年德拜、1927年吉奥克解析了这效应的基本原理。1933年已有几家把磁性材料用作磁冷却剂，第一次获得0.3K的低温。

　　一般的铁磁物质和顺磁盐都巨有磁热效应，但铁磁物质的磁热效应较大。

　　铁磁物质磁热效应的大小是：当每特斯拉磁场变化时，磁性材料的温度约变化0.5-2.0度c. 近来发现Gd和它的合金Gd5(Si2Ge2)的磁热效应最明显;它的效应可达3-4度c/T。

　　利用磁性材料的磁热效应作为冷却剂是目前获得极低温度的一种方法。

　　磁热效应 - 应用原理

　　把磁热效应显著的磁性材料作为冷却剂放在冷却的环境中，进行下列四步过程：

　　(1)绝热磁化：把磁热材料放在绝热环境中，外加磁场，材料的原子磁矩沿磁场方向取向，使材料的磁熵和热容都减少，由于总能量没减少。按照热力学定律，物体的总熵没减少，故物体的温度升高;

　　(2)等温热传导：磁场保持不变，把磁热材料所升高的温度的热量用气体或液氦带走。待温度平衡后，把磁热材料和冷却介质分开。

　　(3)绝热退磁：磁热材料在绝热环境中，因而总熵不变。减少磁场。热能使磁热材料的磁矩混乱(磁熵增加)，故材料的温度降低;热熵变为磁熵(磁无序状态)。

　　(4)等温热传导：维持磁场不变，把冷下的磁热材料和要冷却的环境接触，设计时，周围环境的温度比磁热材料的高，故材料能吸收周围环境的热，而使环境的温度降低。

　　当冷却剂和冷却环境达到热平衡时，第二个循环又开始。如此循环不已，就可获得极低温度。

　　截至2011年，科学家用PrNi5作冷却剂，已获得千分之一度K的低温。