질서와 무질서

물리학에서 질서와 장애라는 용어는 많은 입자체계에 어떤 대칭이나 상관관계가 있는지 여부를 지정한다.

응축물리학에서 시스템은 일반적으로 저온에서 순서가 정해지며, 가열할 때 순서가 낮은 상태로 한 단계 또는 여러 단계로 전환된다. 이러한 주문 분산 전환의 예는 다음과 같다.

• 얼음의 용해: 고체-고체 전환, 결정질서의 손실.
• 퀴리 온도 이상으로 가열하여 철을 분해하는 것: 강자성-파라믹 전환, 자기질서의 상실.

순서나 순서를 정하지 않는 자유도는 변환(크리스탈린 순서), 회전(발전 순서), 스핀 상태(자기 순서)가 될 수 있다.

순서는 전체 결정 우주군 대칭 또는 상관관계로 구성될 수 있다. 거리와의 상관관계가 어떻게 부패하느냐에 따라 장거리 순서나 단거리 순서를 말한다.

만약 흐트러진 상태가 열역학적 평형 상태에 있지 않다면, 사람들은 가라앉은 장애를 말한다. 예를 들어, 유리는 액체를 취침(초냉각)하여 얻는다. 연장선상에 의해, 다른 침전된 상태를 스핀 글라스, 방향 유리라고 부른다. 어떤 맥락에서, 진정 장애의 반대되는 것은 완화 장애다.

특성화순서

격자 주기와 X선 결정성

고형에서 가장 엄격한 형태의 질서는 격자 주기성이다: 특정한 패턴(단위 세포 내 원자의 배열)이 반복되어 번역적으로 불변하는 공간의 타일링을 형성한다. 이것은 결정의 결정적인 특성이다. 가능한 대칭은 14개의 브라바이스 격자와 230개의 우주 그룹으로 분류되었다.

격자 주기는 장거리 질서를 내포하고 있다. 단위의 세포가 하나만 알려지면, 변환 대칭에 의해 임의의 거리에서 모든 원자 위치를 정확하게 예측할 수 있다. 20세기 대부분 동안, 1982년 퀘이시크리스탈의 발견이 격자 주기가 없는 완벽하게 결정론적인 기울기가 존재한다는 것을 보여주기 전까지, 그 반대는 당연하게 여겨졌다.

구조 순서 외에도 충전 순서, 스핀 순서, 자기 순서, 구성 순서 등을 고려할 수 있다. 자기 순서는 중성자 회절에서 관찰할 수 있다.

그것은 종종 2차 위상 전환에 의해 나타나는 열역학적 엔트로피 개념이다. 일반적으로, 높은 열 에너지는 질서와 관련이 있지만, 이를 위반하는 것은 있었지만, 질서와 관련된 장애와 낮은 열 에너지는 질서와 관련이 있다. 저에너지 회절실험에서 최고점 순서가 뚜렷해진다.

장기순서

장거리 순서는 동일한 샘플의 원격 부분이 상호 연관된 동작을 보이는 물리적 시스템의 특성을 나타낸다.

이것은 상관 함수, 즉 스핀-스핀 상관 함수로서 표현될 수 있다.

${\displaystyle G(x,x')=\langles s(x),s(x')\angle .\,}$

여기서 s는 스핀 양자수이고 x는 특정 시스템 내의 거리함수다.

이 $함수$는${\displaystyle }$x = ${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {\prime }^{}}$ ${\$x=$x'}$일 때 통일성과 같으며$$ ${\displaystyle x}$ -${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {\prime }^{}}$ $displaystyle x-x' }$의 거리가 증가함에$$ 따라 감소한다. 전형적으로 장거리에서는 기하급수적으로 소멸하며, 시스템은 무질서한 것으로 간주된다. 그러나 상관 함수가 ${\displaystyle 큰}$ x -${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {\prime }^{}}$ $displaystyle x-x' }$에서 상수 값으로 분해되면 시스템이$$ 장거리 순서를 갖는다고 한다. 원거리의 힘으로 0으로 해독하면 준장거리 순서(자세한 내용은 아래 인용한 교재 11장 참조)라고 한다. Berezinski-Kosterlitz-를 참조하십시오.Thouless transition). ${\displaystyle x}$- ${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {\prime }^{}}$ $displaystyle x-x' }$의 큰 값을 구성하는 것은 점근법의 의미로 이해된다$$.

취침 장애

통계물리학에서, 시스템은 그것의 행동을 정의하는 몇몇 매개변수가 시간에 따라 진화하지 않는 임의의 변수일 때, 즉, 그것들이 가라앉거나 얼어붙는 경우, 진통 장애를 나타낸다고 한다. 스핀 안경이 대표적인 예다. 그것은 무작위 변수가 스스로 진화할 수 있도록 허락되는 격리된 장애와는 정반대다.

수학적 관점에서, 수축 장애는 열과 소음 평균이 매우 다른 역할을 하기 때문에 제거된 장애보다 분석하기가 어렵다. 사실 문제는 너무 어려워서 각각에 접근하는 기법이 거의 알려져 있지 않으며, 대부분은 근사치에 의존하고 있다. 가장 많이 사용되는 것은

1. 복제 기술이라고 알려진 수학적인 분석적 연속성에 기초한 기술
2. 충치법; 비록 그것들이 많은 문제들의 실험과 일치하는 결과를 주지만, 그것들은 일반적으로 엄격한 수학적 절차로 증명되지는 않는다.

그러나 최근 들어 엄격한 방법에 의해 적어도 원형 스핀글라스 모델(Sherrington-Kirkpatrick 모델이라 불리는)에서는 복제 기반 솔루션이 실제로 정확하다는 것이 입증되었다.

이 분야에서 두 번째로 가장 많이 사용되는 기술은 기능 분석을 생성하는 것이다. 이 방법은 경로 통합에 기초하며, 일반적으로 복제 절차보다 적용하기가 더 어렵지만 원칙적으로 완전히 정확하다.

아네일드 장애

시스템은 그 정의에 입력하는 일부 매개변수가 무작위 변수일 때 완화 장애를 나타낸다고 하지만, 그 진화는 시스템을 정의하는 자유도와 관련이 있다. 그것은 임의변수의 값이 변하지 않을 수 있는 진폐 장애에 반대하여 정의된다.

소결장애가 있는 시스템은 보통 수학적으로 다루기 더 쉬운 것으로 간주된다. 왜냐하면 소결장애의 평균과 열 평균은 같은 기준으로 처리될 수 있기 때문이다.

참고 항목

• 고에너지 물리학에서 양자 색역학에서 치랄 응축수의 형성은 순서 전환이다; 그것은 초선택의 관점에서 논의된다.
• 엔트로피
• 위상 순서
• 불순물
• 상부 구조(상부)

추가 읽기

• H 클라인러트: 응축된 물질의 게이지 필드 ( ISBN9971-5-0210-0, 2권) 싱가포르: 월드 사이언티픽(1989년).