阿羅特圖

考慮簡單平均場鐵磁相變的阿羅特圖。注意到此圖以 M³ 為縱軸，H 為橫軸，與一般定義的阿羅特圖（以 M² 為縱軸，H/M 為橫軸）等價。

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（$M^{2}$）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着某一特定的溫度。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。

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：

$F(M)=-HM+a{\frac {T-T_{c}}{T_{c}}}M^{2}+bM^{4}+\ldots$

其中 $M$ 既為磁化強度，也是方程的序參量（order parameter）；$H$ 表示外部磁場，$T_{c}$ 為臨界溫度，$a$ 和 $b$ 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：

$M^{2}={\frac {1}{4b}}{\frac {H}{M}}-{\frac {a}{2b}}\epsilon$

其中 $\epsilon ={\frac {T-T_{c}}{T_{c}}}$ 是和溫度相關的無量綱量。

應用

如果在不同的溫度下繪製 $M^{2}$ 相關於 $H/M$ 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。

參見

• 居里-外斯定律