![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?e8efa67)
熱力学の勉強をしていて分からなくなりました。
一般に強磁性体では自発磁化を持つときに、磁化の反対方向に弱い磁場をかけても依然として同じ向きに磁化を持ちます(ヒステリシス)。
一方で、熱力学の範疇では状態と物理量は一対一に対応するので、外部磁場を決めれば磁化も決まって、ヒステリシスは示さないことになります。
ここから2つの可能性が浮かびました。
1、熱力学ではヒステリシスを伴う現象は扱うことが出来ない(準安定状態?)
2、熱力学ではヒステリシスを伴う現象も扱うことが出来る(なにか別の手法がある)
実際に磁化は時間とともに減衰していくので、1かと思いましたが、その時間は年単位なので2とも思いました。
ご存じの方がいましたらご教授ください。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
熱力学で磁区構造を扱っている話は見た事はありませんね(まぁ専門ではないので知らないだけかもしれませんが)。
・ピストンで隔てられた2つの部屋内に気体が封じこめららている
・部屋の間のピストンには(静止)摩擦がある
・一方の部屋と外部との間にもピストンがあり、加える力を少しずつ大きくして一定量動かした後に少しずつ力を緩める
という状況でも考えてやればPV曲線はヒステリシスを描きますよね。
とにかくヒステリシスさえ出れば何でもいいのなら、
気体をスピンに、部屋間ピストンを磁壁と置き換えて、磁壁には(静止)摩擦があると思えばあとは適当でもヒステリシスは出るんじゃないですかね。(実際、磁壁が欠陥とかにトラップされる事で保磁力が生まれてるのだし、最終的にヒステリシス損が出ないといけないので、現象的には摩擦と思って良いはず)
現実の磁区構造と対応させたいのなら、
・部屋の体積とスピンの数が比例している(部屋内のスピンの数は保存されない)
・磁壁を作るとエネルギー的には損をする
・磁壁を作って漏れ磁場を減らした方が磁場のエネルギーでは得をする
の辺りは考慮すべきかな、とは思いますが、どこまで再現できるのかは確かめてません。
No.1
- 回答日時:
ヒステリシスが出ないのは磁区構造を考えてないからというだけなので、熱力学で扱えないという訳ではないはず。
ただ、磁区構造をどんな熱力学変数で表せばいいのかがネックで実際に扱うのは大変そうな気はしますね。
統計力学をベースにモンテカルロ法とかで、磁区構造を再現したなんて話は聞いた事がありますが、専門外ではあるのでヒステリシスまで議論できてるのかまでは知りません。
確かに、磁区の存在は見逃してました
極めて単純化した場合(例えば磁区が2つしかない等)でも良いので、磁区構造を熱力学変数に入れることでヒステリシスが現れる様子を示した記事等はあるでしょうか?(ここで示せるのであれば示していただけると幸いです)
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 磁性体に関する熱力学の問題が分かりません 1 2023/07/18 03:23
- 物理学 磁気飽和について 3 2022/05/22 21:28
- 地球科学 地磁気が生じる原因が地下のマグマの対流が電流を伴っているからなのですか。 1 2023/02/20 10:03
- その他(自然科学) 電磁波の周波数と熱について教えて下さい。 電磁波の波長とエネルギーについて、雑学として興味があります 6 2022/04/18 20:00
- 物理学 ①超伝導体を利用したMRIはなぜ高磁場を作ることができるのでしょうか? 「外部からの磁場を遮断して、 4 2023/06/26 12:05
- クラフト・工作 物にネオジム磁石を固定して付ける方法を教えて下さい。 物に固定され一体化したネオジム磁石は、他の金属 3 2023/05/28 15:24
- 物理学 磁力線 3 2022/11/12 13:39
- 物理学 高校物理の電磁気はE-B対応ですか、E-H対応ですか? 2 2023/03/21 16:23
- 宇宙科学・天文学・天気 重力波の発見は、嘘だと思う理由です。 10 2022/09/19 23:31
- 物理学 NMRの研究(理、工学部)で物理学を使うと思うのですが、主にどの分野を使うのでしょうか? 量子力学、 1 2023/06/10 19:34
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
「ダブルダブレットとトリプレ...
-
XPS(ESCA):Ga2p1/2,3/2、この1...
-
スピンが2つの方向のみ向く理由
-
スペクトル項(Cの基底状態のも...
-
ナトリウムランプのD1 D2
-
光の角運動量の説明?
-
ものすごく基本的質問で申し訳...
-
重力場における量子異常項について
-
スピンの平行 反平行について
-
磁性の基礎(ZFCの状態)
-
半導体の縮退って?
-
線形応答理論による常磁性体の...
-
スピン演算子とフェルミ演算子
-
スピンから自律的に水平状態へ...
-
2状態系の角運動量の合成
-
一分子の基底状態と励起状態の...
-
なぜ、イオンのM殻は18個まで入...
-
「U = mgh」の「U」は何の略な...
-
高校物理の力学の質問
-
フェルミエネルギー
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
XPS(ESCA):Ga2p1/2,3/2、この1...
-
「ダブルダブレットとトリプレ...
-
永久磁石の着磁後はどのように...
-
電子ビームを利用した機器
-
ナトリウムランプのD1 D2
-
磁性の基礎(ZFCの状態)
-
磁区について。
-
スピンの平行 反平行について
-
半導体の縮退って?
-
ものすごく基本的質問で申し訳...
-
スペクトル項(Cの基底状態のも...
-
重いホールと軽いホール
-
2次元自由電子の状態密度関数
-
ショットキー比熱に磁場の効果...
-
Heの励起状態について
-
2状態系の角運動量の合成
-
フントの規則って、スピン多重...
-
サハの式について
-
貴金属はどうして超伝導になら...
-
素粒子のスピンには上向きと下...
おすすめ情報