相転移 - 定義

相転移とは、物質が、その化学組成を変えることなく、構造的、エネルギー的、そして多くの場合巨視的な特性の変化を伴って、その凝集状態のある相から別の相へと変化する物理的プロセスのことである。典型的な相転移には、融解、凝固、蒸発、凝縮、昇華および再昇華のような固体、液体、気体状態間の遷移が含まれる。

微視的なレベルでは、相変態は物質中の分子、原子、イオンの秩序の変化を伴い、分子間力の再編成や、密度、粘度、熱伝導率、電気伝導率などのシステムパラメーターの変化をもたらす。このプロセスは、相変態熱という形でのエネルギー交換と密接に関連しており、第一種の古典的な変態では一定の温度で起こる。

熱力学では、相変態は自由エネルギー、エントロピー、エンタルピーなどの状態関数によって記述され、その経過は相図によって表される。冶金学、極低温学、材料技術、化学工学など、多くの技術応用において、相変態の制御は、材料の機械的、電気的、光学的特性を形成することを可能にする。

相変態は、結晶構造の変化（同素体転移）、超伝導転移、磁気状態の変化、コロイドやポリマーなどのソフトマター系での変態を含む、より複雑な系でも起こりうる。このような場合、記述には統計物理学や複雑系理論のツールの適用が必要となる。

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