历史

美国化学家莱纳斯·鲍林是第一个以余熵这一概念来描述水所结成冰块的人，特别是六方晶系的冰。在水状态下，每一个氧原子与两个氢原子结合在一起。但是当水结成冰时则会变成四方结构，每一个氧原子周围会有四个氢原子（因为周围会有相邻的水分子）。氧原子周围的氢原子也有一定范围的自由活动空间，只要每一个氧原子“附近”保持有两个氢原子，那么就仍然保持有其传统的水分子构成H2O。但事实证明，在这类有大量水分子的情况下，氢原子很有可能会遵循一种两进两出的原则（每一个氧原子必须有两个氢原子在其“附近”，另外两个氢原子距其较“远”）。氢原子的这种自由活动只存在于绝对零度下，因此以前也被视为绝无仅有的一种情况。存在有多种这样的匹配情况来满足绝对零度时的无序性，换言之，即满足绝对零度时的熵。

水所结成的冰是第一个用来说明余熵概念的例子，然而一般情况下很难提取纯净且毫无缺陷的冰晶来进行研究。因此有大量研究都试图通过其他热力学系统来表现出余熵的存在，这其中又以几何不稳定系统的效果最为理想，自旋冰系统（英语：spin ice）就是一个重要的范例，自旋冰是一种几何不稳定的磁性材料，其磁性原子的磁矩有类似易辛模型的磁自旋，而在共角四面体的四个顶点上。自旋冰类似冰，但四个顶点的自旋可以指向四面体或是远离四面体，因此会有类似冰的 “两进两出”原则，也会有类似的余熵。几何不稳定的磁性材料（像自旋冰）其余熵的量可以用外加磁场来控制，可以制作one-shot冷冻系统。

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