Dispersión de neutrones para un sistema de ordenamiento magnético crítico: ¿qué pasa con la opalescencia crítica?

Se cree que el punto crítico de transición líquido-gas comparte la misma clase de universalidad que el modelo 3D Ising.

Sabemos que la transición líquido-gas se caracteriza por un fenómeno llamado opalescencia crítica que ocurre en el punto crítico y que, en resumen, sucede porque el sistema se correlaciona en todas las escalas de longitud y, por lo tanto, dispersa toda la frecuencia de la luz incidente, haciendo que el líquido -Gas aspecto opaco.

P : ¿Cuál es el fenómeno análogo de la opalescencia crítica en un sistema de espín? Digamos que uno toma un material que puede ser descrito por un modelo 3D Ising y hace dispersión de neutrones con una amplia gama de energía de neutrones: A la temperatura crítica de ordenación magnética, verá opalescencia crítica de los neutrones, es decir, una dispersión difusa de los neutrones en todas las longitudes de onda a la temperatura crítica?

No estoy seguro acerca de la dispersión de neutrones, pero la longitud de correlación de los estados de espín aumenta hasta que alcanza el tamaño del sistema. A medida que cruza el punto crítico, la magnetización espontánea puede o no ocurrir, dependiendo de si T < T C o T > T C , dónde T es la temperatura y T C es la temperatura de Curie .

Respuestas (1)

Después de pensar un poco: Sabemos que a la temperatura crítica la correlación diverge y esto significa que la función de correlación espín-espín obedece a un decaimiento algebraico (ley de potencia) a la temperatura crítica ( T C ), es decir, que las correlaciones son de largo alcance (en oposición a las de corto alcance con decaimiento exponencial). Un mapa de dispersión de neutrones difusos constituye básicamente la transformada de Fourier de la función de correlación espín-espín y aparece como un mapa de intensidad de los neutrones dispersos en el espacio recíproco. Si uno tiene correlaciones de largo alcance, se espera que las características magnéticas se vuelvan muy nítidas a la temperatura crítica. Esto se deriva del hecho de que si uno tiene una función de correlación decreciente amplia en el espacio real, la característica correspondiente en el espacio de Fourier será nítida. La aparición de características nítidas en el espacio recíproco de los mapas de dispersión de neutrones es, por lo tanto, análoga a los fenómenos de opalescencia crítica para la luz.