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磁卡效应：所有的冷却过程都是系统有序程度也就是熵的增加或减少的过程。磁性物质的组成分为原子或者是磁矩不为零的磁离子的结晶体，并伴随着热运动或热振动。当无外加磁场时，磁矩在结晶体内的取向是无序状态的的，导致磁矩的熵变大。当外加磁场作用到物质上时，磁矩沿磁场方向取向变得有规则。温度不变的情况下，工质混乱度下降熵，有序度增加，即是熵减小，向外界排热。若磁场强度变弱，磁离子的热运动加剧，磁矩又趋向于无序。相反的，在熵变大以及温度不变的前提下，工质从外界吸热，最终形成制冷的过程，此物理现象即称为磁热效应。其具体过程如下图1.1所示。
图1.1 磁制冷过程示意图
在工业领域以及科学研究中，一般人们把人工制冷分按温度分为低温制冷、中温制冷和高温制冷三种。
低温制冷的温度通常在20 K以下，中温制冷制区域在20 K~ 80 K，高温制冷的温区则在80 K以上。早在上世纪30年代，人们就发现了将顺磁盐类作为磁制冷工质从而成功地得到数量级在mK的极低温。
原理：离子或原子在顺磁材料内，在无外加磁场的情况下，磁矩时是混乱无序的，外加磁场时，磁矩沿着外加磁场有规律的排列，即磁矩混乱度减小，导致材料的磁熵降低，热量就会向外界出，如果没有外加磁场，混乱度则会增加，磁熵相应变大，此时，热量表现为吸收形式。假设使用一个连接将上述两个相反的过程串联在一起，就可以制造出材料系统连续的在一端吸热并且在另一端放热，最终形成制冷的效果