Curiehmérsékleten

A Curie-hőmérséklettel kapcsolatos általános fogalom olyan hőmérséklet, amely felett egyes anyagok elveszítik spontán rendjüket. Mágneses anyagoknál a Curie-hőmérsékleten (Tc) alatt ferromagnetikus vagy ferrimagnetikus állapotban találhatók, fölötte pedig paramágneses állapot uralkodik. A kifejezést Pierre Curie után nevezték el.

A jelenség mechanizmusa a spin-ek közötti exchange-interakciók és a termikus zaj közötti egymásra hatás eredménye. Tc közelében a hosszú távú rendeződés felbomlik, az order paraméter (például a mágneses M vagy a ferroelektromos polarization P) nullává válik. Az átmenet jellege anyagfüggő: lehet másodrendű vagy elsőrendű fázisátalakulás, és a kritikus viselkedés különböző lehet.

Mágneses Curie-hőmérsékletek példái közé tartozik, hogy vas (Fe) körülbelül 770 °C (1043 K) alatt ferromágneses, fölötte paramágneses; nikkel (Ni) körülbelül 355–360 °C (627–633 K); kobalt (Co) pedig hozzávetőleg 840–850 °C (1110–1125 K) körül veszíti el mágneses rendjét.

Ferroelektromos anyagoknál is beszélhetünk Curie-hőmérsékletről. Például a BaTiO3 körülbelül 120 °C-on megy át ferroelektromos állapotból paraelektrikussá; más komponenseknél, például PbTiO3-ban, a Tc magasabb lehet (több száz Celsius fok).

A Tc mérhető például magnetizmus vagy dielektromos tulajdonságok (χ, a dielektromos állandó) hőmérsékletfüggvényéből, vagy hőkapacitás és neutron-scattering vizsgálatokkal is nyomon követhető. A Curie-hőmérséklet fontos mutató a mágneses és ferroelektromos anyagok fizikai jellemzőinek és alkalmazható hőmérséklet-sávjainak megértésében.