Fázisváltás

Fázisváltás olyan folyamat, amely során egy fizikai rendszer fázisai közötti áttérés történik, amikor a külső vagy belső paraméterek, például a hőmérséklet, a nyomás vagy az összetétel megváltoznak. A jelenség gyakran meghatározza az anyag tulajdonságait, és a fázisdiagramokkal írható le, hogy adott körülmények között mely állapotok érvényesek.

Az átmeneteket két fő típusba szoktuk sorolni. Elsőrendű fázisváltásnál a szabadenergia első deriváltja megszakad, és gyakran latent hő és hiszterézis kíséri (például a jég–víz–gőz olvadás–forrás). Másodrendű (folyamatos) átmenetnél a rend-paraméter zökkenőmentesen változik; nincs latent hő, de a hőkapacitás és más válaszfüggvények kritikus viselkedést mutathatnak a közelítő pont környékén (például ferromágneses rend Curie pont környékén).

Az átmeneteket általában az order paraméterrel jellemzik: például a magnetizmus M a ferromágneses állapotban, a sűrűségkülönbség Δρ a folyadék–gáz rendszernél, vagy a szuperkonduktív állapot komplex rend-paramétere. Az order paraméter megjelenése vagy eltűnése szimmetriaváltást jelez.

Kritikus magatartás és universalitás: a közelítő pontnál a rendszer különböző részleteitől független kritikus exponents és skálázási törvények írják le a viselkedést; ezt a renormálási csoportok és universális osztályok fogalmai segítik érteni.

Gyakorlati vonatkozások között megtalálható a metastabilitás, a hiszterézis és a fázishatárok elhelyezkedése a valós rendszerekben.