onsager reciprocal relations (온사가)

정의상 가정	time reversal symmetry (T-symmetry, 시간 역전 대칭)
내용상 가정	microscopic reversibility
공식

 

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어떤 transport하는 현상의 상호관계에 대한 아주 기본적인 수식이며, 특히 전자소자, 열, diffusion과 같은것을 다룰때 기본적으로 항상 들어가있는 식입니다.

 

간단하게 말하면, 어떤 A라는 현상의 결과로 B라는 현상이 나타나는데, 만약 B라는 현상의 조건이 만족된다면 A라는 현상이 발생할 수 있지 않을 까라는 것을 설명한 공식입니다.

 

이를 증명한 Onsager는 열과 전류의 상호작용를 분석하며 이를 정리하였고, 완전한 orginal 논문을 보시고자 한다면, Onsager L, Physical Review (1931) 37(4) 405-426을 검색해서 읽어보시면 됩니다.

 

time reversal symmetry (T-symmetry, 시간 역전 대칭)에 의해 입자를 움직이는 field가 동일하다면 반대의 시간적 상황도 동일한 작동을 해야한다는 단순이 정의로만 본다면 간단하게 다음과 같은 식을 세울수 있습니다.

즉 외부 Field가 H이고 L은 linear한 계수로 전기나 열같은 flux density로 결정됩니다. 이것이 onsager reciprocal relations인데, 진짜 단순히 system의 대칭성에만 기인합니다.

 

사실 이것이 모든 symmetry이론의 정석의 식이 된것은 단순히 수학적 정의가 명확해서가 아닙니다. 양자역학적으로 interacting되지 않은 system을 10개의 symmetry한 system 으로 나누었고 이들이 모두 만족하도록 Onsager를 정의하였기에 어디에나 쓰이는 이론이 되었습니다.