Переход второго рода

В сверхпроводниках первого рода сверхпроводящее состояние достигается фазовым переходом второго рода при температуре Тс, которая зависит от рода металла, его чистоты, степени отжига, величины приложенного магнитного поля. Для некоторых металлов в нулевом магнитном поле сверхпроводящий переход позволяет реализовать реперную температурную точку. Считается, что ширина перехода достаточно мала и, наблюдая переход, можно определить его температуру. Эти вопросы детально исследовались в НБЭ [69], в результате-чего было соз- [c.166]

В отличие от фазовых переходов первого рода, таких, как точки плавления или кипения, при фазовых переходах второго рода отсутствует скрытая теплота перехода. Поэтому такие переходы используются лишь как индикатор определенной температуры, а не способ ее поддержания. При затвердевании чистых металлов, которое обсуждается ниже, образец металла будет оставаться при температуре затвердевания, хотя его окружение охлаждается. В случае сверхпроводящих переходов отсутствие скрытой теплоты перехода не создает серьезных проблем. Это объясняется тем, что при низких температурах легко обеспечить необходимую точность терморегулирования, а теплоемкости и теплопроводности материалов таковы, что неоднородности температуры в криостате и инерционность объектов регулирования не создают никаких затруднений. [c.168]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

На этапе завершения роста первичных фрактальных кластеров в системе возникает конкуренция между процессами дальнейшего роста кластеров по. механизму кластер-частица (Л/,/4-механизм) и механизму кластер-кластерной агрегации (СО-механизм). Данный временной интервал с наличием конкурирующих ОЬА/ССА-механизмов агрегации частиц новой конденсированной фазы можно отождествить со структурным фазовым переходом второго рода (рис. 63), при котором происходит дальнейшее уплотнение системы. [c.89]

Рис 63 Последовательность фазовых переходов второго рода в процессе кристаллизации сталей (1,2,3) [c.90]

Итак, кристаллизация из расплава сталей относится к фазовым переходам первого рода в открытой неравновесной системе, который осуществляется посредством последовательно-параллельных фазовых переходов второго рода. Управляющим механизмом структурообразования по иерархической схеме является принцип минимума производства энтропии в процессе диссипации энергии. [c.92]

С потерей химической стабильности данная зона приобретает свойство механической стабильности, которое заключается в пластичности, возможности легкой перестройки взаимного расположения атомов благодаря изменению их координационного числа. При воздействии механических нагрузок в пористой структуре происходят внутренние трансформации в наиболее энергетически выгодную для восприятия данной нагрузки локальную структуру. Такая трансформация осуществляется посредством структурных фазовых переходов второго рода. [c.123]

Так как в процессе создания и эксплуатации конструкционных материалов дефекты кристаллической структуры возникают неизбежно как результат диссипации вносимой в материал энергии (см. п. 4.2), то границы представляют собой не фиксированную, а постоянно изменяющуюся фазу, в которой происходят процессы постоянного накопления дефектов и перестройки дефектной структуры материала. Это осуществляется посредством структурных фазовых переходов второго рода. Барьер энергии активации фазовых переходов преодолевается при нагружении материала в процессе эксплуатации. Кинетика фазовых переходов из одного состояния в другое и определяет свойства границ и всего материала в целом. [c.126]

С другой стороны, наступление момента конкуренции процессов Z)iA 4-сборки можно интерпретировать как приближение в системе к порогу перколяции в отношении напряженности и взаимодействия локальных силовых полей от сформированных фрактальных кластеров. Достижение же критического значения концентрации фрактальных кластеров конденсированной фазы обусловливает перколяционную структуру электрических взаимодействий между ними. Для систем, погруженных в пространство с евклидовой размерностью Е=Ъ фрактальная размерность частиц, соответствующая порогу перколяции, Df 2,5 [35]. В условиях стационарного воздействия на систему отрицательного температурного градиента (охлаждения системы внешней средой) описанное состояние системы катализирует таким образом дальнейший процесс агрегации по ССЛ-механизму. Подобным образом развивается волнообразный цикличный характер дальнейшей цепочки фазовых переходов второго рода (рис. 3.13), обусловливающий наиболее эффективный путь диссипации энергии посредством структурообразования по иерархическому принципу в открытой неравновесной системе охлаждаемого расплава. [c.135]

При температуре 2,19 К жидкий гелий (изотоп Не) имеет так называемую 1-точку (фазовый переход второго рода) ). Ниже этой точки жидкий гелий (в этой фазе его называют Не II) обладает рядом замечательных свойств, из которых наиболее существенным является открытая П. Л. Капицей в 1938 г, сверхтекучесть— свойство протекать по узким капиллярам или щелям, не обнаруживая никакой вязкости. [c.706]

В точке нормального перехода Т = 7 и Я р =0 фазовый переход становится переходом второго рода, так как L = S = 0. 13 этом случае (32,3) принимает следующий вид [c.362]

При внешнем иоле, равном нулю, переход является переходом второго рода скрытая теплота отсутствует (()=0), но в точке перехода существует скачок теплоемкости АС [c.684]

Существуют также уравнения Эренфеста, относящиеся ко всем переходам второго рода, [c.685]

В различных теориях используются разные выражения для К (со). Согласно экспериментам, (со) должно стремиться к нулю при со— (что соответствует самым низким температурам) и для обеспечения перехода второго рода оно должно стремиться к единице при со —> О (что соответствует Т = [c.686]

Отметим, что [3 в (5.1) не умножается на множитель типа ш в (4.3), обращающийся в нуль при Т—Кроме того, необходимо принять /. > / , что, по-видимому, не оправдано, если интерпретировать этот член как соответствующий возбужденным электронам. Специальный выбор параметров с целью сделать переход переходом второго рода представляется искусственным. Однако теория может быть интерпретирована более разумным образом. [c.689]

Теория Ландау—Гинзбурга п ее обобщения. Следуя общей теории фазовых переходов второго рода, развитой Ландау и Лифшицем [75] Гинзбург и Ландау предположили, что вблизи точки перехода Гкр. разность свободных энергий сверхпроводящей и нормальной фаз может быть разложена в ряд по степеням некоторого параметра упорядочения ш, определяемого таким образом, чтобы ш.= 0 в нормальной фазе и ш=1 в сверхпроводящей фазе при 7 = 0° К (см. п. 4) [c.732]

В своей первой работе Лондон отметил, что процесс конденсации идеального газа Бозе—Эйнштейна будет сопровождаться появлением максимума теплоемкости при температуре, при которой по мере охлаждения частицы начнут переходить в состояние с нулевым импульсом. Этот процесс будет переходом третьего рода, при котором пи энергия, ни теплоемкость пе претерпевают разрывов (фиг. 19). Тот факт, что аномалия теплоемкости жидкого гелия является в действительности переходом второго рода, не должен казаться удивительным, если иметь в виду существенное различие между жидкостью с сильно взаимодействующими атомами и идеальным газом [c.800]

Фазовые переходы второго рода — фазовые переходы, не сопровождающиеся тепловым эффектом и 1гз-менением объема. Пример — переходы некоторых металлов в сверхпроводящее состояние. [c.204]

В настоящее время нет никаких оснований для проведения резкой грани между термодинамикой и статистической физикой тем не менее определенное преимущество термодинамики и особенность ее методов диктуют важность отдельного изложения термодинамики с привлечением необходимых качественных молекулярных представлений. Она позволяет с помощью своих начал легко учитывать наблюдаемые на опыте закономерности и получать из них фундаментальные следствия. Именно на этом пути в свое время было предсказано вырождение газов при низкой температуре, развита теория фазовых переходов второго рода, формируется термодинамическая теория кинетических явлений в физических системах неравновесная термодинамика или термодинамика необратимых процессов). [c.10]

СУЩЕСТВОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ВТОРОГО РОДА. ЛЕГКОСТЬ СКОЛЬЖЕНИЯ КОНЬКОВ ПО ЛЬДУ. [c.166]

То пересечения обеих кривых будет точкой фазового перехода при прохождении через Tq вещество изображается точкой на той кривой, которая соответствует меньшим значениям G. При фазовых переходах первого рода пересечение кривых Gi и ( 2 изображено на рис. 28, й. При фазовых переходах второго рода касательные к обеим кривым в точке перехода совпадают (поскольку энтропия выражается производной энергии Гиббса по температуре). При простом касании обеих кривых (рис. 28, переход происходить не может, ибо как при TTq вещество все время находилось бы в одной и той же фазе. Поэтому в точке перехода две кривые, касаясь, пересекаются (рис. 28, в), что приводит к равенству не только первых, но и вторых производных от энергии Гиббса — энтропии и теплоемкости, А это соответствует фазовым переходам не второго, а третьего рода. На этом основании немецкие физики Э. Юсти и М. Лауэ пришли к выводу о невозможности фазовых переходов второго рода. [c.167]

Ошибка приведенных рассуждений и вывода Юсти и Лауэ основывается на предположении существования перегретых и переохлажденных фаз при фазовых переходах второго рода (подобно тому, как при фазовых переходах первого рода), чего в действительности не наблюдается. Поэтому или правой (от точки перехода) ветви кривой Gi, или левой ветви на рис. 28,6 не существует. [c.167]

Явление, напоминающее критическую опалесценцию, происходит также вблизи температуры фазового перехода второго рода. Как показали И. А. Яковлев п др. , в узком температурном интервале (ЛТ при фазовом переходе второго рода в кварце интенсивность рассеянного света возрастает Ю" раз по отношению к интенсивтюстп света, рассеянного по обе стороны от температуры перехода. Это явление хороню объясняется и количественно описывается теорией рассеяния света, развитой акад. Гинзбургом при фазовых переходах второго рода в области критической точки Кюри. [c.311]

Фазовый переход второго рода приводит к возникновению в неравновесной кристаллиз>тощейся системе след тощего масштабного уровня иерархической самоорганизации структуры. Каждый масштабный уровень организации иерархической структуры имеет свои "элементарные кирпичики", которые являются конечными структура.ми предыдущего уровня. Поскольку при кристаллизации происходит процесс уплотнения вещества, назовем Элементарные кирпичики для всех структурных уровней элементами уплотнения. Это означает, что на начальном этапе строительства какого-либо масштабного уровня система строит из элементов уплотнения структуру, более плотную по сравнению со структурой предыдущего уфовня. [c.89]

Таким образом, процессы формирования зон переходного поверхностного слоя в процессе диссипации энергии нагружения в области вершины трещины протекают посредством структурных фазовых переходов второго рода (например, аморфизация материала у вершины трещины и образование структур предплавления). Фрактальная структура различных зон поверхностных переходных слоев подразумевает значительный разброс (флуктуации) по размерам дефектов в переходном слое. Поэтому вблизи вершины кончика трещины присутствуют микронесплошности и поры, способные в локальной области самостоятельно генерировать процесс достройки структуры поверхностного переходного слоя. В данном случае наблюдается опережающее образование микротрещин вблизи кончика генеральной трещины. [c.131]

Фазовый переход второго рода приводит к возникновению в неравновесной кристаллизующейся системе следующего масштабного уровня иерархической самоорганизации стру[оуры. Каждый масштабный уровень организации иерархической структуры имеет свои "элементарные кирпичики, которые являются конечными структурами предыдущего уровня. Поскольку при кристаллизации происходит процесс уплотнения вещества, назовем эле- [c.132]

Охлам<дение сверхпроводника приводит, во-первых, к тому, что при Т = Тс происходит скачок теплоемкости без появления скрытой теплоты. Это означает, что сверхпроводящий переход является фазовым переходом второго рода. Во-вторых, при Т< Тс зависимость теплоемкости от температуры определяется выражением вида [c.264]

В области <(в нам, по-видимому, приходится иметь дело с антиферро-магнитной ориентацией, перпендикулярной полю, и постепенным ее переходом (поворотом) в ориентацию, параллельную направлению поля (аналогично эффекту 1 в области б ). При напряженности около 210 эрстед анти-параллельные намагниченности подрешеток уже повернуты в направлении поля. При этом антиферромагнетизм переходит в парамагнетизм (путем перехода второго рода). [c.550]

Поскольку мы знаем, что критическое 1[оле зависит от давления, мы можем пользоваться уравнением (13.3), связывающим разность свободных энергий с критическим нолем, для получения соотношений между некоторыми свойствами обеих фаз, как это обычно делается в термодинамике (см. гл. IX, раздел 3). В частности, с его помощью можно пока.чать, что объем сверхпроводящей фазы превышает объем нормальной фазы для всех температур ниже точки перехода. Разница в объемах возрастает от иуля при Г,,р. (так как переход является переходом второго рода) до нескольких десятимиллиопных при 0° К. Можно ожидать также, что сверхпроводящая фаза будет обладать меньшей сжимаемостью, чем нормальная, причем относительные изменения сжимаемости будут составлять около 10 " при всех температурах. Далее, разность коэффициента теплового расширеш1я нормальной и сверхпроводящей фаз дол-нша быть порядка 10 на 1° К. Эта разность приблизительно равна коэффициенту расишрения нормальной фазы, но величины такого порядка трудно поддаются измерению. [c.640]

Равновесное значение ш определяется из условия минимальности F H, ш). У очень малых образцов ш убывает с увеличением ноля от значения <0 при Н=0 до нуля при некотором значешш Н. В этом случае имеет место переход второго рода и скрытая теплота отсутствует. Для образцов больших размеров параметр ю также убывает с увеличением Н, однако при достижении критического ноля oi падает скачком от некоторой конечной величины до нуля. Если причиной перехода является изменение магнитного ноля, то при этом можно ожидать появления гистерезиса. Благодаря наличию максимума скачок к значению со = О при увеличении поля произойдет лишь только после достижения верхней кривой, точно так же [c.744]

Заключительные замечания. Хотя существует некоторое качественное представление о природе сверхпроводящего состояния, мы до сих пор не имеем строгой математической теории или даже физической картины различия между нормальным п сверхпроводящим состояниями. Сверхпроводник представляет собой упорядоченную фазу, в которой квантовые эффекты распространяются на большие расстояния в пространстве (порядка 10 см для чистых металлов). Эта большая протяженность волновых пакетов, несомненно, объясняет магнитные свойства сверхпроводников. Как и в случае других фазовых переходов второго рода, сверхпроводник, по-видимому, характеризуется некоторым параметром порядка, который обращается в нуль в точке перехода. Однако существуюпцге физические толкования параметра упорядочения неубедительны, и у нас нет никакого представления о том, как параметр упорядочения связан с реальными величинами. [c.777]

Открытие Х-перехода в жидком гелии побудило Эренфеста [12] рассмотреть этот тип перехода в более обш их чертах. Эренфест предложил различать типы переходов по характеру разрывов производных термодинамических потенциалов. Род перехода ои определил в зависимости от того, какая из производных претерпевает разрыв—первая, вторая или третья. Так, переход, сопровождаюш ийся поглощением скрытой теплоты (как, например, плавление), нужно рассматривать как переход первого рода, в то н е время Х-переход является переходом второго рода, так Kaii при этом переходе нет разрыва в тепловой энергии, а происходит лишь скачок теплоемкости. Из смещения Х-точки с давлением следует, что [c.788]

Существование фазовых переходов второго рода. Известно, что вещество при заданных Т ц р находится в том состоянии, в котором его энергия Гиббса G минимальна. Если изобразить на графике зависимость G двух фаз от Т (при = onst), то точка [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...