В вики-статье о фазовом переходе ферромагнитный фазовый переход указан как в фазовом переходе второго рода Эренфеста, так и в непрерывном фазовом переходе в современной классификации. Есть ли противоречие?
Так как согласно статье:
Несмотря на свою полезность, классификация Эренфеста оказалась неполным методом классификации фазовых переходов, поскольку не учитывает случай, когда производная свободной энергии расходится (что возможно только в термодинамическом пределе).
Отсюда я делаю вывод, что ферромагнитный фазовый переход не должен иметь расходящейся восприимчивости, поскольку он относится к фазовому переходу второго рода по классификации Эренфеста.
Но ниже этого в статье также написано:
...непрерывные фазовые переходы. Они характеризуются расходящейся восприимчивостью, бесконечной длиной корреляции и степенным убыванием корреляций вблизи критичности. Примерами фазовых переходов второго рода являются ферромагнитный переход...
Отсюда я сделаю вывод, что ферромагнитный фазовый переход имеет расходящуюся восприимчивость.
Как примирить эти два утверждения?
Если мы примем, что расходящаяся производная прерывна, тогда классификация Эренфеста совершенно верна, все фазовые переходы могут быть классифицированы, почему бы не принять это соглашение, а изобрести новый метод классификации?
Если мы примем, что расходящаяся производная прерывна, тогда классификация Эренфеста совершенно верна, все фазовые переходы могут быть классифицированы, почему бы не принять это соглашение, а изобрести новый метод классификации?
Я согласен с вами, и я не согласен с автором статьи в Вики. Расходящаяся функция разрывна , поэтому здесь нет противоречия: при ферромагнитном переходе изотермическая восприимчивость
расходится при температуре Кюри . Расходящаяся величина по определению разрывна , поэтому:
Современная точка зрения состоит в том, что наиболее значимое различие между фазовыми переходами первого рода и всеми остальными и что критерий Эренфеста несколько излишне детализирован.
Фазовые переходы первого рода имеют некоторые особенности, отличающие их от всех переходов более высокого порядка (по классификации Эренфеста), такие как наличие скрытой теплоты и разрыв параметра порядка.
На самом деле, несколько лучшее определение дает Биндер ( Теория фазовых переходов первого рода, 1987 ): переход первого рода — это переход, при котором параметр порядка исчезает скачком при переходе, а переход второго рода — переход в в котором параметр порядка непрерывно исчезает при переходе.
Ферромагнитный переход действительно является переходом второго рода в смысле Эренфеста, а также непрерывным в современном смысле.
Классификация Эренфеста оказалась полезной для классификации первых наблюдаемых фазовых переходов, таких как магнитные переходы и переходы твердое тело/жидкость/газ. Однако эта классификация недостаточно мощна для учета более сложных переходов, таких как сверхпроводимость, БКТ или топологические фазовые переходы, которые демонстрируют более тонкие особенности (нетривиальное поведение корреляционной длины, фазовой жесткости, устойчивое вырождение основного состояния...) , отсюда и необходимость в новом методе классификации.