Neutronenstreuung für ein kritisches magnetisches Ordnungssystem: Was ist mit kritischer Opaleszenz?

Es wird angenommen, dass der kritische Punkt des Flüssig-Gas-Übergangs dieselbe Universalitätsklasse wie das 3D-Ising-Modell hat.

Wir wissen, dass der Flüssigkeit-Gas-Übergang durch ein Phänomen gekennzeichnet ist, das als kritische Opaleszenz bezeichnet wird und am kritischen Punkt auftritt und kurz gesagt auftritt, weil das System auf allen Längenskalen korreliert und somit alle Frequenzen des einfallenden Lichts streut, wodurch die Flüssigkeit entsteht -gas sieht undurchsichtig aus.

F : Was ist das analoge Phänomen der kritischen Opaleszenz in einem Spinsystem? Angenommen, man nimmt ein Material, das durch ein 3D-Ising-Modell beschrieben werden kann, und führt Neutronenstreuung mit einem breiten Bereich von Neutronenenergie durch: Bei der kritischen magnetischen Ordnungstemperatur sieht man eine kritische Opaleszenz der Neutronen, dh eine diffuse Streuung der Neutronen alle Wellenlängen bei der kritischen Temperatur ?

Bei der Neutronenstreuung bin ich mir nicht sicher, aber die Korrelationslänge der Spinzustände nimmt zu, bis sie die Systemgröße erreicht. Wenn Sie den kritischen Punkt überschreiten, kann eine spontane Magnetisierung auftreten oder nicht, je nachdem, ob T < T C oder T > T C , Wo T ist die Temperatur und T C ist die Curie-Temperatur .

Antworten (1)

Nach einigem Nachdenken: Wir wissen, dass die Korrelation bei der kritischen Temperatur divergiert und dies bedeutet, dass die Spin-Spin-Korrelationsfunktion bei der kritischen Temperatur ( T C ), dh dass Korrelationen langreichweitig sind (im Gegensatz zu kurzreichweitigem und exponentiellem Zerfall). Eine Karte der diffusen Neutronenstreuung stellt im Grunde die Fourier-Transformation der Spin-Spin-Korrelationsfunktion dar und erscheint als Intensitätskarte der gestreuten Neutronen im reziproken Raum. Wenn man langreichweitige Korrelationen hat, wird erwartet, dass die magnetischen Merkmale bei der kritischen Temperatur sehr scharf werden. Dies rührt von der Tatsache her, dass, wenn man eine breite abfallende Korrelationsfunktion im Realraum hat, das entsprechende Merkmal im Fourier-Raum scharf sein wird. Das Erscheinen von scharfen Merkmalen im reziproken Raum der Neutronenstreukarten ist somit analog zu den Phänomenen der kritischen Opaleszenz für Licht.

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