Трикритическая точка

Трикритическая точка — это точка, в которой кривая фазового перехода второго рода встречается с кривой фазового перехода первого рода. Это понятие впервые было введено Львом Ландау в 1937 году, который назвал трикритическую точку критической точкой непрерывного перехода. [1] [2] Первый пример трикритической точки был показан Робертом Б. Гриффитсом в смеси гелия-3 и гелия-4. [3] В физике конденсированного состояния , изучающей макроскопические физические свойства вещества, трикритическая точка — это точка на фазовой диаграмме системы, в которой заканчивается сосуществование трех фаз . [4] Это определение явно параллельно определению обычной критической точки как точки, в которой заканчивается сосуществование двух фаз.

Точка трехфазного сосуществования называется тройной точкой для однокомпонентной системы, поскольку, согласно правилу фаз Гиббса , это условие достигается только для одной точки на фазовой диаграмме ( F = 2-3+1 = 0 ). Для наблюдения трикритических точек нужна смесь с большим количеством компонентов. Можно показать [5] , что три — это минимальное число компонентов, для которых могут появиться эти точки. В этом случае может быть двумерная область трехфазного сосуществования ( F = 2-3+3 = 2 ) (таким образом, каждая точка в этой области соответствует тройной точке). Эта область будет заканчиваться двумя критическими линиями двухфазного сосуществования; эти две критические линии могут затем заканчиваться в одной трикритической точке. Эта точка, следовательно, является «дважды критической», поскольку она принадлежит двум критическим ветвям.
Действительно, ее критическое поведение отличается от поведения обычной критической точки: верхняя критическая размерность снижена с d=4 до d=3, поэтому классические показатели оказываются применимыми для реальных систем в трех измерениях (но не для систем, пространственная размерность которых равна 2 или ниже).

Твердотельный

Экспериментально [6] представляется более удобным рассматривать смеси с четырьмя компонентами, для которых одна термодинамическая переменная (обычно давление или объем) сохраняется фиксированной. Тогда ситуация сводится к той, которая описана для смесей из трех компонентов.

Исторически долгое время было неясно, претерпевает ли сверхпроводник фазовый переход первого или второго рода. Вопрос был окончательно решен в 1982 году. [7] Если параметр Гинзбурга-Ландау , который различает сверхпроводники I и II рода (см. также здесь ), достаточно велик, вихревые флуктуации становятся важными, что приводит к переходу во второй род. [8] Трикритическая точка лежит примерно в , немного ниже значения , при котором тип I переходит в сверхпроводник II рода. Предсказание было подтверждено в 2002 году компьютерным моделированием Монте-Карло . [9] к {\displaystyle \каппа} к = 0,76 / 2 {\displaystyle \kappa =0,76/{\sqrt {2}}} к = 1 / 2 {\displaystyle \kappa =1/{\sqrt {2}}}

Ссылки

  1. ^ Ландау, Л. Д. (1937). К теории фазовых переходов. И. ЖЭТФ, 11, 19.
  2. ^ Ландау, Л. Д. и Лифшиц, Э. М. (2013). Статистическая физика: Том 5 (т. 5). Elsevier.
  3. ^ Гриффитс, РБ (1970). Термодинамика вблизи критической точки смешения двух жидкостей в He3-He4. Physical Review Letters, 24(13), 715.
  4. ^ Б. Видом, Теория фазового равновесия , J. Phys. Chem. 1996 , 100, 13190-13199
  5. ^ Там же .
  6. ^ AS Freitas & Douglas F. de Albuquerque (2015). "Существование трикритической точки в антиферромагнетике KFe 3 (OH) 6 (SO4) 2 на решетке кагоме ". Phys. Rev. E . 91 (1): 012117. Bibcode :2015PhRvE..91a2117F. doi :10.1103/PhysRevE.91.012117. PMID  25679580.
  7. ^ H. Kleinert (1982). «Беспорядковая версия абелевой модели Хиггса и порядок сверхпроводящего фазового перехода» (PDF) . Lettere al Nuovo Cimento . 35 (13): 405– 412. doi :10.1007/BF02754760. S2CID  121012850.
  8. ^ H. Kleinert (2006). "Vortex Origin of Tricritical Point in Ginzburg-Landau Theory" (PDF) . Europhys. Lett . 74 (5): 889– 895. arXiv : cond-mat/0509430 . Bibcode :2006EL.....74..889K. doi :10.1209/epl/i2006-10029-5. S2CID  55633766.
  9. ^ J. Hove; S. Mo; A. Sudbo (2002). "Вихревые взаимодействия и термически индуцированный переход от сверхпроводимости типа I к сверхпроводимости типа II" (PDF) . Phys. Rev . B 66 (6): 064524. arXiv : cond-mat/0202215 . Bibcode :2002PhRvB..66f4524H. doi :10.1103/PhysRevB.66.064524. S2CID  13672575.
Значок заглушки

Эта статья по физике конденсированного состояния — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Трикритическая_точка&oldid=1258199725"