質問は単純なんですが・・・
強制相転移って何ですか?

A 回答 (2件)

ふつうの相転移は,温度を変化させたときに自発的に起こるものです.


氷 ←→ 水 ←→ 水蒸気,などで,これは guiter さんの書かれたとおり.

例えば,誘電体ですと,ふつうの状態(常誘電状態)では
電場Eをかけていなければ分極Pはゼロ.
電場(余り強くない)をかければPが出ますが,
Eを変化させてもPのヒステリシスなどはない.
これがよくある状況です.

EがゼロなのにPが勝手に生じている(自発分極)ものもあって,
これを強誘電体と言っています.
電場をかけるとPも変化しますが,ヒステリシスが見られたりします.
温度を変えると,常誘電状態 ←→ 強誘電状態,
の相転移を起こすものがあります.

ところで,自発分極はないものの,
電場をある程度強くするとPのヒステリシスが見えたりして,
まさに強誘電体の特徴を示すものがあります.
こういうことを,
電場によって強誘電状態への強制相転移が起こったと言います.
guiter さんの「外力」が電場Eにあたります.
温度の効果じゃなくて,外力のあたるEの効果で相転移が
起こったのですね.
強制という言葉を使うのは guiter さんが言われたようなことから
来ているのでしょう.

温度を変えるのとどこが違うか?
強誘電体かどうかのあたりを判別する量はPです.
多少難しく言えば,Pが秩序パラメーター.
この秩序パラメーターの直接結びつく外場Eをコントロールして
いるところが違います.
温度の方はPと直接結びついているわけではないので,
温度の作用はもっと間接的です.

磁性体でも同じようなことがあるわけで,
Eの代わりが磁場,Pの代わりが磁化ですね.
磁性体関係では磁場誘起相転移ということが普通です..
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回答がないようなので。



強制相転移という言葉自体は聞いたことがないのですが、
強制というのは外力が働いているときにつける言葉ですね。
また気体から液体、固体から液体などの変化は相転移の一例です。
答えられる自信はないのですが、何の分野の話でしょうか?
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参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=207621

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過冷却している状態というのは平たくいうと、本来は固体が安定なのに、「準安定」な状態として液体でいる状態です。例えば、床にあるボールを丼に入れて持ち上げたとします。このとき、ボールの位置エネルギーは床にいるときが一番小さく安定ですが、丼の底もそれなりに安定です。しかし、丼がゆすられるとボールはより安定な床に向けて落ちていきます。過冷却状態の液体は、この丼の底のボールのような状態にあります...続きを読む

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それと、これは飽くまで空想(ファンタジー)の中の話です。
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たとえば、ランダウの現象論では、一次相転移では自由エネルギー
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無茶苦茶難しい話になってきました.
こりゃ,物理学会の統計力学,物性基礎論(今は領域11といいますが)の
分科会場での会話みたいなもんですな.

前にも書きましたように,
同形のハミルトニアンでもパラメーターの値の組み合わせによって
相転移が1次になったり2次になったり,
というようなことがあることを考えますと,
単純な判定条件というのはどうも難しい気がします.

> Fを計算すると、キンクが出たから、というのでは結果論で、
> 現象の説明にはなっていないような気がするのです。
そういう考えの方は大勢います.
つまるところ,モデルの相転移で重要な核になる部分を単純にわかりやすい形で
引き出すことができればよいのでしょうが,なかなか困難ですよね.
まあ,相転移関係でメシ食っている人が簡単には失業しないということですか(^^;).

数値計算結果から相転移が1次がか2次かを判別するのはこれも難しいようです.
学会でも,「数値計算では1次か2次かよくわからない」という報告もよく目にします.
これは,きっと,扱ったモデルのパラメータ
(あるいは,拡張してパラメーターを増やしたモデルのパラメーター)が
ちょうど1次転移と2次転移の境目近くにあるんでしょうね.

全然回答になっていないような気もします.

無茶苦茶難しい話になってきました.
こりゃ,物理学会の統計力学,物性基礎論(今は領域11といいますが)の
分科会場での会話みたいなもんですな.

前にも書きましたように,
同形のハミルトニアンでもパラメーターの値の組み合わせによって
相転移が1次になったり2次になったり,
というようなことがあることを考えますと,
単純な判定条件というのはどうも難しい気がします.

> Fを計算すると、キンクが出たから、というのでは結果論で、
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Q電圧監視のコンパレータ回路について

DCソレノイドをトランジスタでON/OFFさせている制御基板があり、この基板が正常に動作しているかを検査する為、ソレノイドをONさせている時とOFFさせている時のコレクタ電圧を測定する回路を考えています。

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ここで図のように抵抗を挿入すると、ソレノイド動作時(トランジスタON時)でも多少なりとも抵抗側にも電流が流れ、電圧が生じてしまうことはあるのでしょうか?
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Aベストアンサー

> ここで図のように抵抗を挿入すると、ソレノイド動作時(トランジスタON時)でも
> 多少なりとも抵抗側にも電流が流れ、電圧が生じてしまうことはあるのでしょうか?
問題はそこではなく,ソレノイドが動作していないときに,ソレノイドに動作時の半分の電流が流れることです.
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宇宙戦艦ナデシコというアニメに出てきた相転移エンジンと核パルスエンジンについて教えてください。
Wikiでの用語解説を読んで相転移エンジンについては以下のような記述がありました。
『相転移エンジンはインフレーション理論で説明される真空の相転移を利用し、真空の空間をエネルギー準位の高い状態から、低い状態へ相転移させる事でエネルギーを取り出す』
と書いてあったのですが、今一よく分かりません。
インフレーション理論で説明される、真空の相転移とは何なのですか。
真空の空間をエネルギー順位の高い状態から、低い状態へ相転移させるとはどういう事なのでしょうか。
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どうぞ宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

 SF設定は、できるだけ科学考証(物理学など科学では正しいとされること)を推し進め、それに関するSF考証(どこで嘘をつくかということ)をできるだけ少なく、小さくするのが腕の見せ所ですね。

 相転移というのは、物質は気体、液体、固体という三つの「相」(という状態)があるわけですが、液体が気体に変わる、固体が液体に変わる、といった変化のことをいいます。
 ご存知のように、相が変わるときは、潜熱というものが発生したり吸収されたりします。気体が液体に相転移するとき、潜熱が発生しますが、これが気化熱の発生です。

 インフレーション理論では、宇宙の始まりは物質も重力と言った力も何もない真空(現在の真空と区別するときは偽真空などと呼びます)だとし、その後(といっても、超一瞬ですが)、物質が生まれたとされています。
 何もないところから物質が出てきたということで、フリーランチ(無料の昼食)などといわれたりしますが、実はエネルギー収支は合っています。というのも、物質は正のエネルギーですが、物質間に働く重力はエネルギーとしては負なので、この正負合わせてゼロだということになっています。

 重力は「場」です。つまり空間にあるものです。これがエネルギーとしてはマイナスなのですから、偽真空のほうが普通の真空より、エネルギーがあることになります。この偽真空普通の真空への相転移について、エネルギーの多寡を表す時に言う「準位」という用語を使えば、「真空の空間をエネルギー準位の高い状態から、低い状態へ相転移させる」という表現になってきます。

 物質と言いましたが、これは光といった正のエネルギーと言い換えたほうが正確です。これが重力による位置エネルギーのマイナスと釣り合います。
 これが、物質の相転移で潜熱が出ることと似ているため、真空の相転移と呼ばれるようになりました。偽真空が気体だとすれば、それが潜熱というエネルギーを放出して液体になったのが、今の普通の真空だというわけです。

 今でも、偽真空があれば、それを普通の真空に相転移させれば、エネルギーを得ることができることになります。まあ、どこにあるのだかまったく分かっていませんが。
 しかし、そこを狙ってSF考証をして、「あるんだ、どこでも使えるんだ」として、便利なエネルギー源としてフィクションによく利用されています。作品によっては、宇宙エネルギーなどと言い換え、インフレーション理論由来なことをぼやかしていることもあります。

 核パルスエンジンは、お椀のような物の中で核爆発を起こし、普通なら光(これは運動量がある)を含めた飛散物が四方八方平等に放出されるのを、一つの方向に集中させ、運動量を得るものです。普通のロケットは化学反応ですが、核反応はけた違いに効率が良いため、少ない燃料で大きく長く出し続けられる推進力を得ることができます。

 実際に、オリオン計画(またはオライオン計画)という、実用に向けた検討が為されています。化学燃料では火星に行くのも大変ですが、核パルス推進なら冥王星ですら、比較的に簡単に行け、さらに光速の数パーセントまで加速可能で、最も近い恒星であるアルファ・ケンタウリにも数十年で行けるとされていました。予備実験として、化学物質の爆薬で実験も行われ、充分可能ではないかとされていました。
 残念なことに計画は中止されました。宇宙での核爆発を禁止する条約が成立したのが原因という人もいますが、中止理由の詳細は不明です。

 しかし机上のプランとして、核パルス推進を利用する宇宙船建造・恒星間飛行を目的とするダイダロス計画なるものも立案され、こちらは光速の12パーセントまで可能だと結論しています。オリオン計画では核分裂を主に考えていましたが、ダイダロス計画ではそれより効率のいい核融合を使っているため、そういう差が結論に現れています。

 SF設定は、できるだけ科学考証(物理学など科学では正しいとされること)を推し進め、それに関するSF考証(どこで嘘をつくかということ)をできるだけ少なく、小さくするのが腕の見せ所ですね。

 相転移というのは、物質は気体、液体、固体という三つの「相」(という状態)があるわけですが、液体が気体に変わる、固体が液体に変わる、といった変化のことをいいます。
 ご存知のように、相が変わるときは、潜熱というものが発生したり吸収されたりします。気体が液体に相転移するとき、潜熱が発生しますが、...続きを読む


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