Ordningsparameter

Ordningsparameter, eller order parameter, är en storhet som används inom fysik för att beskriva graden av ordning i ett system och för att karakterisera fasövergångar. Den kännetecknas ofta av att vara noll i den högt symmetriska fasen och bli icke-noll i den ordnade fasen, där spontan brytning av en eller flera symmetrier sker. Storheten kan vara skalar, vektor eller komplex, beroende på vilka symmetrier som bryts.

Exempel på vanliga ordningsparametrar är:

- Magnetisering M i ferromagnetiska material; över Curie-temperaturen Tc är M = 0; nedanför Tc får M ett icke-noll värde och riktningen bryter rotationssymmetrin.

- Skillnaden i densitet mellan två faser vid vätske-gasövergången, ofta betecknad som rho_l − rho_g, som fungerar som ordningsparameter och går mot noll vid den kritiska punkten.

- Den komplexa ordningsparametern psi i teorier om supraledning och superfluiditet; dess magnitud blir icke-noll nedanför Tc och beskriver kondensation av par eller av den superfluidiska komponenten.

- Kristallin ordning, där en periodisk densitetsmodulation fungerar som ordningsparameter och uppträder i diffraktionssvar.

I Landau-teorin används ordningsparametern som huvudvariabel i en fri energi-expansion som följer systemets symmetrier. Vid fasövergångar får ordningsparametern oftast ett icke-noll värde, vilket återspeglar spontan symmetribrytning och uppkomst av ordning i systemet.

Experimentellt mäts ordningsparametrar med magnetisering, diffraktionstekniker (neutron- och röntgendiffraktion) och andra metoder beroende på systemet. Vid kritiska punkter uppträder kraftiga fluktuationer och beteendet följer universella regler för kritiska exponenter och universella klassificeringar.