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文档简介

朗道连续相变理论,1931,朗道回国。,1932,到哈尔科夫从事研究和教学工作。,1937,他到莫斯科担任苏联科学院物理问题研究所的理论部负责人，并在莫斯科大学任教。,1946,被选为苏联科学院院士。,1962,研究凝聚态物质的理论特别是液态的研究而获诺贝尔物理学奖,1968,在莫斯科逝世。,1929,朗道来到玻尔研究所，跟从著名物理学家玻尔等人研究量子力学,1938年4月28日，朗道和他的两位友人因“煽动反革命罪”被捕入狱。,1938,朗道的生平,朗道理论,朗道提出了序参量的概念对连续相变提供了一个统一的描述，认为连续相变的特征是物质有序程度的改变及与之相伴的物质对称性的改变，通常在临界温度以下的相，对称性低、有序度高、序参量非零，临界点以上的相，对称性较高、有序度较低、序参量为零，随着温度的降低，序参量在临界点连续地从零变到非零。,单轴各向异性铁磁体,1.单轴各向异性铁磁体自旋取向只能沿着一个方向（正或负）序参量的能数为1。2单轴各向异性铁磁体的能量a基态，绝对零度能量最低，原子号为固有磁矩,所有原子磁矩取向相同，完全有序。最大，m=mo,两个相邻原子在其磁矩平行时有较低的能量。,b,热运动有减弱有序取向的趋势c,时,自发磁化强度为零，物质转变为顺磁状态。,3.对称性破缺在以上没有自发磁化，上下两个方向是对称的或等价的。当温度变到居里点以下，这两个方向就不对称了，这是一种对称性“破缺”。4.序参量自发磁化强度是一个标量，正号对应磁矩朝上，负号对应磁矩朝下。5.与普通流体二级相变对应m对应于是标量，维数是1。顺磁相，对应于液气不分。磁化强度朝上、朝下分别对应于气态和液态。,序参量和普适类,一般来说，序参量可以有维，如果序参量要在n维空间中描述，我们就说序参量是n维的。考虑到系统本身的维数可以是1到3维，六十年代后期，在总结实验的基础上，提出了普适性假设：只有二个量决定体系的临界行为，即空间维数d和序参量维数n，具有相同的d和n的体系属于同一个普适类，它们有相同的临界指数，相同的临界行为。例如，普通流体（气液）为变系，单轴各有异性铁磁体，属于同一普适类d=3，n=1，超导、超流、相变，序参量是由，决定，和三维模型属于同一普适类。,单轴磁体的连续相变理论,1.磁化强度对于铁磁体，自由能是温度和磁化强度的函数当时，把自由能在附近展开,在稳定平衡状态，具有最小值，应有：,可推出,无序态,把m=0代入,即，,时,代入,可得,即,序参量m在处连续的由0到非0，所以在处有a=0,假设令,由,是实数,因此，单轴铁磁体的磁化强度为：,与,比较，,可得,2、f(m)曲线,在临界点以上,曲线如图所示,在临界点以下,曲线如图所示,3、铁磁体的零场比热,利用公式,因此,即,由于有,在存在外场时，吉布斯函数G为,假设外场H很弱，忽略a、b对H的依赖关系，平衡时：,综上所述，对于单轴铁磁体，朗道理论导出了描述其临界行为的方程以及临界指数：,朗道理论得到的临界指数与实验结果之间存
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