キュリー温度のソースを表示

{{出典の明記|date=2017年5月}}
'''キュリー温度'''（キュリーおんど、{{lang-en-short|Curie temperature}}、記号<math>T_\mathrm{c}</math>）とは[[物理学]]や[[物質科学]]において、[[強磁性|強磁性体]]が[[常磁性|常磁性体]]に変化する転移温度、もしくは[[強誘電体]]が[[常誘電体]]に変化する転移温度である。'''キュリー点'''（キュリーてん、{{lang|en|Curie point}}）とも呼ばれる。[[ピエール・キュリー]]より名づけられた。

== 強磁性体のキュリー温度 ==

{| class="wikitable" style="float:right;margin:0 0 1em 1em"
|+ style="font-size: 80%" | 主な強磁性体（*は[[フェリ磁性|フェリ磁性体]]）とそのキュリー温度 (Kittel, p. 449.)
! 物質名
! キュリー温度<br> ([[ケルビン|K]])
|- 
| [[コバルト|Co]]
| style="text-align:right" | 1388
|- 
| [[鉄|Fe]]
| style="text-align:right" | 1043
|- 
| [[磁鉄鉱|FeOFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 858
|- 
| [[フェライト (磁性材料)|NiOFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 858
|- 
| [[フェライト (磁性材料)|CuOFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 728
|- 
| [[フェライト_(磁性材料)|MgOFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 713
|- 
| [[マンガン|Mn]][[ビスマス|Bi]]
| style="text-align:right" | 630
|- 
| [[ニッケル|Ni]]
| style="text-align:right" | 627
|- 
| [[マンガン|Mn]][[アンチモン|Sb]]
| style="text-align:right" | 587
|- 
| [[フェライト (磁性材料)|MnOFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 573
|- 
| [[フェライト (磁性材料)#ガーネットフェライト|Y<sub>3</sub>Fe<sub>5</sub>O<sub>12</sub>]]<sup>*</sup>
| style="text-align:right" | 560
|- 
| [[酸化クロム|CrO<sub>2</sub>]]
| style="text-align:right" | 386
|- 
| [[マンガン|Mn]][[ヒ素|As]]
| style="text-align:right" | 318
|- 
| [[ガドリニウム|Gd]]
| style="text-align:right" | 292
|- 
| [[ジスプロシウム|Dy]]
| style="text-align:right" | 88
|- 
| [[ユーロピウム|Eu]]O
| style="text-align:right" | 69
<!-- 以上のキュリー温度はキッテルの書籍に示された値です。根拠となる参考文献を示さずに、新たなキュリー温度を追加しないでください。 -->
|}

強磁性体におけるキュリー温度は、その温度以上では[[強磁性]]の性質が失われる温度である。キュリー温度よりも低い温度では[[磁気モーメント]]は[[磁区]]の内部で部分的に整列している。温度がキュリー温度へと上昇するに伴い、それぞれの磁区内での磁気モーメントの整列（即ち[[磁化]]）は減少する。キュリー温度以上では、物質は純粋な[[常磁性]]として振る舞い、磁気モーメントが整列した磁区は消失する（[[消磁]]）。

キュリー温度以上の温度領域では、磁場を印加すると磁化に常磁性的な反応が現れる。しかし強磁性と常磁性の交じり合った物質では、磁化には印加磁場の強さに応じた[[ヒステリシス]]曲線が表れる。キュリー温度での磁化の消失は二次[[相転移]]であり、理論的に[[磁化率]]が無限大に発散する。この困難を解決するためには、[[臨界指数]]を用いることができる。

この効果の応用例は記録メディアの一種である[[光磁気ディスク|光磁気ディスク (MO) ]]である。光磁気ディスクのデータの消去や書き込みにこの磁性体の特性が用いられている。MO以外にも、[[ソニー]]の[[ミニディスク]]や、一般には普及しなかった[[CD-MO]]などにも応用がされている。

他の使用例としては温度制御があり、Weller社のWTCPTのように[[はんだごて]]や、より一般には温度制御が求められる一部の分野で用いられている。

== 強誘電体のキュリー温度 ==

強磁性体との類推により、キュリー温度は[[強誘電体]]（[[圧電効果|圧電物質]]）が[[誘電分極|自発分極]]や圧電特性を失う温度にも用いられる。[[チタン酸ジルコン酸鉛|チタン酸ジルコン酸鉛 (PZT)]]においては、<math>T_\mathrm{c}</math>以下では正方晶であり、単位格子の中心には変位した[[イオン (化学)#陽イオン|陽イオン]]があるため[[電気双極子]]をもつ。<math>T_\mathrm{c}</math>以上では立方晶となり、中心の変位陽イオンはちょうど中心に位置するようになる。よって電気双極子モーメントと自発分極がなくなる。

== キュリー・ワイスの法則 ==

{{Main|キュリー・ワイスの法則}}
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、
:<math>\chi = \frac{C}{T - \theta_p}</math>
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<math>\theta_p</math>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、
:<math>\epsilon = \frac{C}{T - \theta_p}</math>
が成り立つ。このときの<math>\theta_p</math>は'''常誘電性キュリー温度'''とよばれる。

== 関連項目 ==

* [[強磁性|強磁性体]]
* [[強誘電体]]
* [[ピエール・キュリー]]
* [[キュリーエンジン]]
* [[ネール温度]]

== 外部リンク ==
* [http://es.youtube.com/watch?v=X8ZHQQUusGo 強磁性のキュリー温度]{{en icon}} - [[マサチューセッツ工科大学]]の{{仮リンク|ウォルター・ルーウィン|en|Walter Lewin}}によるビデオ

{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:きゆりおんと}} 
[[Category:電磁気学]]
[[Category:相転移]]
[[Category:温度]]
[[Category:ピエール・キュリー]]
[[Category:物理学のエポニム]]