Los puntos multicríticos son puntos especiales en el espacio de parámetros de sistemas termodinámicos u otros con una transición de fase continua . Se deben ajustar al menos dos parámetros termodinámicos u otros para alcanzar un punto multicrítico. En un punto multicrítico, el sistema pertenece a una clase de universalidad diferente de la clase de universalidad "normal".
Una definición más detallada requiere conceptos de la teoría de los fenómenos críticos .
La unión de todos los puntos del espacio de parámetros para los cuales el sistema es crítico se denomina variedad crítica .
Como ejemplo, considere una sustancia ferromagnética por debajo de una temperatura de transición y paramagnética por encima de . El espacio de parámetros aquí es el eje de temperatura y la variedad crítica consiste en el punto . Ahora agregue presión hidrostática al espacio de parámetros. Bajo presión hidrostática, la sustancia normalmente se vuelve ferromagnética por debajo de una temperatura ( ).
Esto conduce a una curva crítica en el plano ( ) - una variedad crítica -dimensional. También teniendo en cuenta la tensión cortante como un parámetro termodinámico conduce a una superficie crítica ( ) en el espacio de parámetros ( ) - una variedad crítica -dimensional. Las variedades críticas de dimensión y pueden tener bordes de dimensión físicamente alcanzables que a su vez pueden tener bordes de dimensión . El sistema todavía es crítico en estos bordes. Sin embargo, la criticidad termina por una buena razón, y los puntos en los bordes normalmente pertenecen a otra clase de universalidad que la clase de universalidad realizada dentro de la variedad crítica. Todos los puntos en el borde de una variedad crítica son puntos multicríticos. En lugar de terminar en algún lugar, las variedades críticas también pueden ramificarse o intersecarse. Los puntos en las intersecciones o líneas de ramificación también son puntos multicríticos.
Para alcanzar un punto multicrítico se deben ajustar al menos dos parámetros. Una variedad crítica de dos dimensiones puede tener dos fronteras de dos dimensiones que se intersecan en un punto. Para alcanzar dicha frontera se deben ajustar dos parámetros, y para alcanzar la intersección de las dos fronteras se deben ajustar tres parámetros. Un sistema de este tipo representa hasta cuatro clases de universalidad: una dentro de la variedad crítica, dos en las fronteras y una en la intersección de las fronteras.
El punto crítico gas-líquido no es multicrítico, porque la transición de fase en la curva de presión de vapor ( ) es discontinua y la variedad crítica consta, por tanto, de un único punto.
Para alcanzar un punto tricrítico, los parámetros deben ajustarse de tal manera que la contraparte renormalizada del término del hamiltoniano se anule. Una realización experimental bien conocida se encuentra en la mezcla de helio-3 y helio-4 .
Para alcanzar un punto de Lifshitz, los parámetros deben ajustarse de tal manera que la contraparte renormalizada del término del hamiltoniano se anule. En consecuencia, en el punto de Lifshitz, las fases de orden uniforme y modulado se encuentran con la fase desordenada. Un ejemplo experimental es el imán MnP. Un punto de Lifshitz se realiza de manera prototípica en el modelo ANNNI . El punto de Lifshitz fue introducido por RM Hornreich, S. Shtrikman y M. Luban en 1975, en honor a la investigación de Evgeny Lifshitz .
Este punto multicrítico es a la vez tricrítico y de Lifshitz. Se deben ajustar tres parámetros para alcanzar un punto tricrítico de Lifshitz. Se ha discutido que este punto se da en ferroeléctricos no estequiométricos .
La variedad crítica de un modelo de Ising con campo magnético externo cero consiste en el punto de temperatura crítica en el eje de temperatura . En un campo magnético externo puramente imaginario, esta variedad crítica se ramifica en las dos ramas del tipo Lee-Yang , que pertenecen a una clase de universalidad diferente. [1] El punto crítico de Ising juega el papel de un punto multicrítico en esta situación (no hay campos magnéticos imaginarios, pero hay situaciones físicas equivalentes).
