キュリー・ワイスの法則

デジタル大辞泉

キュリーワイス‐の‐ほうそく〔‐ハフソク〕【キュリーワイスの法則】

読み方：きゅりーわいすのほうそく

強磁性体や反磁性体のキュリー温度以上の温度Tcにおける磁化率についての法則。磁化率χと絶対温度Tは、χ＝C/（T−θ）という関係式で表される。Cはキュリー定数とよばれる物質に固有の定数、θは常磁性キュリー温度であり、通常Tcよりわずかに高い。1907年にP＝ワイスが理論的に導出し、P＝キュリーが実験から得た磁化率の温度変化を説明することに成功した。またキュリー温度以下ではキュリーの法則が成り立つ。

ウィキペディア

キュリー・ワイスの法則

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/08/30 07:44 UTC 版)

反強磁性の磁化率の温度依存性
右の常磁性領域がキュリー・ワイスの法則に従っている。（ただし正確には、容易軸・困難軸方向にわけた磁化率を測定しなければならない）

キュリー・ワイスの法則（キュリー・ワイス則、英: Curie–Weiss law）とは、強磁性や反強磁性のキュリー点以上の温度における磁化率の振る舞いを説明する法則である。ピエール・ワイス (Pierre Weiss) が1907年に発表した分子場理論により求めた。

キュリー・ワイスの法則は

$\chi ={\frac {C}{T-\theta _{p}}}$

で表される。ここで

$\chi$ は磁化率

C は物質固有のキュリー定数

T は物質の絶対温度（単位はケルビン）

$\theta _{p}$ は常磁性キュリー温度（単位はケルビン）。

これは、常磁性体におけるキュリーの法則

$\chi ={\frac {C}{T}}$

を拡張し、$\theta _{p}$の分だけ平行移動させたものととらえることができる。

この$\theta _{p}$は常磁性キュリー温度や漸近キュリー温度、漸近キュリー点などと呼ばれ、強磁性から反磁性へと転移する温度である強磁性キュリー温度T_cとはやや異なった値を示す。具体的には一般に、強磁性体では$\theta _{p}$はT_cよりも少しだけ大きい値をとり、反強磁性体では負の温度となる。常磁性キュリー温度$\theta _{p}$は、磁化率の逆数1/χのグラフを低温側に延長して、x軸と交わる (1/χ = 0) 温度として求めることができる。なお、強磁性体や反強磁性体では、強磁性キュリー温度やこれよりも低い温度においては、その物質は自発磁化を有し、キュリー・ワイスの法則は適用できない。

多くの物質（特に強磁性体）において、キュリー・ワイスの法則は常磁性キュリー温度付近の磁化率を説明することができない。これは、キュリー・ワイスの法則が平均場近似に基づいているためである。代わりに臨界指数$\gamma$を用い、以下の式により臨界挙動を取り扱うことができる。

$\chi \sim {\frac {1}{(T-T_{c})^{\gamma }}}$

しかし、$T\gg T_{c}$の温度領域においてはキュリー・ワイスの法則が依然有効である。

強磁性体や強磁性体においては、その磁化率を測定し、キュリー・ワイスの法則よりキュリー定数などを求めることで分子磁場や磁気モーメントの大きさ、交換エネルギーなどを決定することができる。

誘電体のキュリー・ワイス則

強誘電体でも同様に

$\epsilon ={\frac {C}{T-T_{0}}}$

が成り立っている。ここで

εは誘電率を

Tは物質の絶対温度（単位はケルビン）

T₀は常誘電性キュリー温度（単位はケルビン）。

一次相転移をする強誘電体は一般に、常誘電性キュリー温度T₀は強誘電性キュリー温度T_cよりも小さい (T_c > T₀)。 二次相転移をする場合は一致する(T_c = T₀)。

関連項目

• キュリーの法則
• 常磁性

参考文献

• Introduction to Solid State Physics 7th ed. (1996) by Charles Kittel

ウィキペディア小見出し辞書

キュリー・ワイスの法則

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/03/03 10:12 UTC 版)

「キュリー温度」の記事における「キュリー・ワイスの法則」の解説

詳細は「キュリー・ワイスの法則」を参照 磁性体においては、キュリー温度以上では、磁化率（帯磁率）をχ、絶対温度をT、キュリー定数をCとしたとき、 χ = C T − θ p という関係が成り立つ。これを、キュリー・ワイスの法則と呼ぶ。ここで θ p は常磁性キュリー温度などとよばれる。 誘電体でも同様に、誘電率をε、絶対温度をTとしたとき、 ϵ = C T − θ p が成り立つ。このときの θ p は常誘電性キュリー温度とよばれる。