阿羅特圖

在凝聚態物理學中，阿羅特圖（Arrott Plot），或稱為Arrott圖、Arrott曲線，是以材料的磁化強度的平方（M²）為縱軸，外部磁場與磁化強度的比例（H/M}）為橫軸所作的圖像，其中的每條曲線都對應著某一特定的溫度。阿羅特圖可以簡單地測定材料的鐵磁相關的性質。阿羅特圖由美國物理學家安東尼·阿羅特（Anthony Arrott）在1957年提出，被用作一種研究材料磁性的手段。

基本介紹

• 中文名：阿羅特圖
• 外文名：Arrott Plot
• 學科：物理

鐵磁性物質相關知識介紹

一個磁性物質的磁化向量(或稱磁化強度)代表單位體積該物質的磁矩強度。而磁矩可能由原子內的電子運動或者是自旋所產生。而淨磁化向量可能由外加磁場誘導產生，甚至可能不需要施加外加磁場也能產生磁化向量(例如足夠低溫狀態下的鐵)，其中後者被稱之為自發磁化。

而其他與鐵擁有同樣性質的物質，如鎳與磁鐵礦，被稱之為鐵磁性物質。鐵磁性物質在足夠低的溫度下將會不須施加外部磁場也會產生磁性，而該臨界溫度稱之為居里溫度。

理論

基於金茲堡－朗道方程對於磁性的平均場圖像，鐵磁性材料在相變點附近的自由能可以寫作：

其中 既為磁化強度，也是方程的序參量（order parameter）； 表示外部磁場， 為臨界溫度， 和 是和材料相關的常數。

當自由能取極小值時可得以下的關係式：

其中 是和溫度相關的無量綱量。

套用

如果在不同的溫度下繪製 相關於 的曲線，中間的一條通過原點的直線所對應的溫度即為臨界溫度。因此，如果某材料有鐵磁相，阿羅特圖就可以用於確定該材料相變的臨界溫度。