faasimuutoksesta

Faasimuutos on fysikaalinen ilmiö, jossa järjestelmä siirtyy yhdestä tilasta toiseen olosuhteiden muuttuessa. Tyypillisiä muuttujia ovat lämpötila, paine sekä magneettikenttä. Siirtymä voi olla äkillinen tai asteittainen, ja siihen liittyy usein energiavaihtoja sekä tilan rakenteen muutoksia.

Faasimuutoksia luokitellaan pääasiassa kahteen tavallisimmin käsiteltyyn tyyppiin: ensimmäisen kertaluvun faasimuutokseen ja toisen kertaluvun faasimuutokseen. Ensimmäisen kertaluvun faasimuutoksessa siirtyminen esiintyy latentin thermin kautta, ja tila-arvon eli järjestysparametrin arvo muuttuu hyppäyksellisesti. Lisäksi faasien välinen rajapinta voi olla stabiili ja ilmentyy hysteresis. Esimerkkejä ovat veden jäätyminen ja sulaminen sekä nesteen ja höyryn välinen rajapinta.

Toisen kertaluvun faasimuutoksessa latentti lämpö puuttuu; järjestysparametri kasvaa tai pienenee jatkuvasti, eikä tilassa ole kahden erillisen vaiheen yhtäaikaista esiintymistä. Kriittisillä pisteillä ilmenee suuria tilastollisia korrelaatioita ja divergoiva korrelaatiopituus. Esimerkkejä ovat ferromagneettinen faasimuutos Curie-pisteessä sekä helium-4:n lambda-siirtymä.

Järjestysparametri kuvaa järjestelmän symmetrian muutosta; esimerkiksi ferromagnetissa se vastaa magnetista momenttia. Tutkimus näistä ilmiöistä hyödyntää Landau-teoriaa sekä renormalisaatioteoriaa, ja ilmiöt noudattavat usein universaaleja käyttäytymismalleja. Kvanttifaasimuutokset voivat tapahtua nollalämpötilassa ja niitä ohjaavat kvanttifluktuaatiot; esimerkkejä ovat superkonduktori-insulator-siirtymät.