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余熵
歷史美國化學家萊納斯·鮑林是第一個以余熵這一概念來描述水所結成冰塊的人，特別是六方晶系的冰。在水狀態(tài)下，每一個氧原子與兩個氫原子結合在一起。但是當水結成冰時則會變成四方結構，每一個氧原子周圍會有四個氫原子（因為周圍會有相鄰的水分子）。氧原子周圍的氫原子也有一定范圍的自由活動空間，只要每一個氧原子“附近”保持有兩個氫原子，那么就仍然保持有其傳統(tǒng)的水分子構成H2O。但事實證明，在這類有大量水分子的情況下，氫原子很有可能會遵循一種兩進兩出的原則（每一個氧原子必須有兩個氫原子在其“附近”，另外兩個氫原子距其較“遠”）。氫原子的這種自由活動只存在于絕對零度下，因此以前也被視為絕無僅有的一種情況。存在有多種這樣的匹配情況來滿足絕對零度時的無序性，換言之，即滿足絕對零度時的熵。水所結成的冰是第一個用來說明余熵概念的例子，然而一般情況下很難提取純凈且毫無缺陷的冰晶來進行研究。因此有大量研究都試圖通過其他熱...
歷史
美國化學家萊納斯·鮑林是第一個以余熵這一概念來描述水所結成冰塊的人，特別是六方晶系的冰。在水狀態(tài)下，每一個氧原子與兩個氫原子結合在一起。但是當水結成冰時則會變成四方結構，每一個氧原子周圍會有四個氫原子（因為周圍會有相鄰的水分子）。氧原子周圍的氫原子也有一定范圍的自由活動空間，只要每一個氧原子“附近”保持有兩個氫原子，那么就仍然保持有其傳統(tǒng)的水分子構成H2O。但事實證明，在這類有大量水分子的情況下，氫原子很有可能會遵循一種兩進兩出的原則（每一個氧原子必須有兩個氫原子在其“附近”，另外兩個氫原子距其較“遠”）。氫原子的這種自由活動只存在于絕對零度下，因此以前也被視為絕無僅有的一種情況。存在有多種這樣的匹配情況來滿足絕對零度時的無序性，換言之，即滿足絕對零度時的熵。
水所結成的冰是第一個用來說明余熵概念的例子，然而一般情況下很難提取純凈且毫無缺陷的冰晶來進行研究。因此有大量研究都試圖通過其他熱力學系統(tǒng)來表現(xiàn)出余熵的存在，這其中又以幾何不穩(wěn)定系統(tǒng)的效果最為理想，自旋冰系統(tǒng)（英語：spin ice）就是一個重要的范例，自旋冰是一種幾何不穩(wěn)定的磁性材料，其磁性原子的磁矩有類似易辛模型的磁自旋，而在共角四面體的四個頂點上。自旋冰類似冰，但四個頂點的自旋可以指向四面體或是遠離四面體，因此會有類似冰的 “兩進兩出”原則，也會有類似的余熵。幾何不穩(wěn)定的磁性材料（像自旋冰）其余熵的量可以用外加磁場來控制，可以制作one-shot冷凍系統(tǒng)。
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