Teoria przejść fazowych: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
poprawiona odmiana nazwiska Ehrenfest |
|||
Linia 4:
Fenomenologiczny opis własności termodynamicznych układu rozpoczyna się zwykle od podania funkcjonału energii swobodnej układu G. Postac tej funkcji dla skomplikowanego układu termodynamicznego jest w teorii wynikiem uśrednienia przeprowadzonego dla skal mikroskopowych w ramach opisu układu za pomocą zespołów statystycznych. Jednak w praktyce funkcjonał G konstruje się w oparciu o zasady symetrii. Aby podać jego jawna postać należy wybrać zmienną dynamiczną która będzie opisywała zachowanie się układu. W ramach teorii przejść fazowych typowym wyborem, jest tak zwany '''parametr porządku''' który wybieramy w taki sposób aby w fazie o większej entropii miał niższe wartości niż w fazie o entropii większej. I tak dla układów magnetycznych (na przykład ferromagnetyka) typowym wyborem jest średnia magnetyzacha na jednostkę objętości. Dla ukłądów cieczowych (na przykład podczas analizy krzepnięcia - topienia) typowym i naturalnym wyborem jest średnia gęstość cieczy. Dla nadprzewodników parametrem porządku jest funkcja falowa pary Coopera, co prowadzi do wielkości zespolonej o dwu składowych rzeczywistych, zaś dla na przykład ciekłych kryształów cholesterolowych mamy do czynienia z tensorowym parametrem porządku opisującym skręcenie direktorów w płaszczyznach przejawiających uporządkowanie typu nematycznego.
Energia swobodna G jest ciągłą funkcja parametrów w niej wystepujących to jest parametru porządku,
Własność ta jest podstawa klasyfikacji przejść fazowych zaproponowana pzrez Ginzburga-Landaua: wyróżnia się obecnie dwa rodzaje przejść fazowych:
*'''przejścia fazowe nieciągłe''' - kiedy pochodna energii swobodnej G jest nieciągła ( doznaje skoku) zaś sama funkcja G ma osobliwość w postaci ostrza. Dla fazy o wyższym parametrze porządku minimum G jest realizowane za pomoca innej gałęzi krzywej G niż dla fazy o niższych wartościach tego parametru. Obie gałęzie sa zszyte w punkcie przejścia fazowego tworząc ostrze. Ponieważ pochodna funkcjonału G przy zmianie temperatury to ciepło właściwe, mamy zatem
*'''przejścia fazowe ciągłe''' - w tym przypadku funkcja G jest ciągła i posiada także ciągłe pochodne pierwszego rzędu co sprawia, że z przejściem
Czasami można spotkać się ze starszą klasyfikacją przejść fazowych pochodzącą od [[Paul_Ehrenfest|Ehrenfesta]], w której kryterium podziału, stopień pochodnych nieciągłych funkcji energii swobodnej jest podobny jak w klasyfikacji powyższej, jednak rodzaje przejścia numeruje się numerem nieciągłej pochodnej, a więc mamy pzrejścia I rodzaju (jak powyżej), II rodzaju ( nieciągła 2 pochodna G), II rodzaju (nieciągła 3 pochodna G) i tak dalej. Jednak po pierwsze nie zaobserwowano przejść fazowych III rodzaju, a po drugie miałyby one własności analogiczne do własności przejść II rodzaju, co sprawia, że obecnie uzywa się pzredstawionej powyżej klasyfikacji.
| |||