磁制冷的基本原理
磁制冷方式是一种以磁性材料为工质的制冷技术，其基本原理是借助磁制冷材料的可逆磁热效应，又称磁卡效应，即磁制冷材料等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时温度降低因而可从外界吸取热量，达到制冷目的。物质由原子构成，原子由屯子和原子核构成，电子有自旋磁矩还有轨道磁矩，这使得有些物质的原子或离子带有磁矩。顺磁性材料的离子或原子磁矩在无外场时是杂乱无章的，加外磁场后，原子的磁矩沿外场取向排列，使磁矩有序化，从而减少材料的磁嫡，会向外排出热盘，而一旦去掉外磁场，材料系统的磁有序减小，磁嫡增大，因而会从外界吸取热量。如果把这样两个绝热去磁引起的吸热和绝热磁化引起的放热过程用一个循环连接起来，就可使得磁性材料不断地从一端吸热而在另一端放热，从而达到制冷的目的，这就是顺磁盐材料绝热去磁在低温区获得磁制冷的原理。在高温区，磁制冷是利用铁磁性材料在居里温度附近等温去磁以获得大的磁嫡变进行制冷的。我们把磁制冷中这种吸热、放热的磁性材料称磁制冷工质，磁制冷中制冷的效果、效率依赖于磁制冷工质的磁嫡变大小或磁热效应。磁制冷研究中一个十分关键的问题就是磁制冷工质的研究。与通常的压缩气体致冷方式相比较，磁制冷使用的是固态工质，它具有较大的嫡密度，使致冷机体积小，只有活赛式压缩机的一半。磁制冷机是利用磁场变化来取代压力变化，这样整个系统就省去了压缩机、膨胀机等运动机械，因此结构相对简单，振动和噪音也大幅度降低，。软磁合金 另一方面，固态工质使得所有的热交换能在液态和固态之间进行，功耗低，，可达到气体致冷机的十倍。由于气体致冷工质使用的氟里昂气体对大气中臭氧层有破坏作用而被国际上禁用，从而更促使磁制冷成为引人瞩目的国际研究课题。磁制冷总的研究趋势是低温向高温发展
稀土磁制冷材料的应用
磁致冷材料是用于磁致冷系统的具有磁热效应的物质。磁致冷是给磁体加磁场，使磁矩按磁场方向整齐排列，然后再撤去磁场，使磁矩的方向变得杂乱，这时磁体从周围吸收热量，通过热交换使周围环境的温度降低，达到致冷的目的。磁致冷材料是指用于磁致冷系统的具有磁热效应的一类材料，磁致冷材料是磁致冷机的核心部分，即一般称谓的制冷剂或制冷工质。
低温超导技术的广泛应用，迫切需要液氦冷却低温超导磁体，但液氦价格昂贵，因而希望有能把液氦气化的氦气再液化的小型率制冷机。如果把以往的气体压缩—膨胀式制冷机小型化，把压缩机变小，这样将使制冷效率大大降低。因此，为了满足液化氦气的需要，人们加速研制低温（4～20）磁致冷材料和装置，经过多年的努力，目前低温磁致冷技术已达到实用化。低温磁致冷所使用的磁致冷材料主要是稀土石榴单晶。使用DAG等材料做成的低温磁致冷机属于卡诺磁致冷循环型，起始致冷温度分别为16和20。 低温磁致冷装置具有小型化和率等特优点，广泛应用于低温物理、磁共振成像仪、粒子加速器、空间技术、远红外探测及微波接收等领域，某些特殊用途的电子系统在低温环境下，其可靠性和灵敏度能够显著提高。
什么是磁铁的居里温度？磁铁居里温度是指：随着温度的升高，由于物质内部基本粒子的热振荡加剧，磁性材料内部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱，宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度的升高而减小，当温度升高至某一值时，材料的磁极化强度J降为0，此时磁性材料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样，将此温度称为该材料的居里温度Tc。
