Fe-36%Ni 합금(인바)의 선팽창 계수가 실온 부근에서 약 1×10⁻⁶ K⁻¹로 매우 작은 이유로 옳은 것은 무엇인가?

정답: B. 퀴리 온도보다 낮은 온도에서, 자기 질서에 의한 부피 팽창이 온도가 오르면 자화와 함께 줄어들어 열팽창을 상쇄하기 때문

인바는 강자성체로, 자발 자화가 있으면 원자 간 거리가 늘어나 부피가 커지는 자기 부피 효과(자발 체적 자기 변형)가 크게 나타납니다. 온도가 오르면 자화가 약해지므로 이 자기에 의한 팽창분이 줄어들어, 격자 진동에 의한 보통의 열팽창을 거의 상쇄합니다. 그래서 퀴리 온도보다 낮은 온도에서 선팽창 계수가 약 1×10⁻⁶ K⁻¹로 작아지며, 정밀 측정기나 액화 천연가스의 용기 등에 쓰입니다. 퀴리 온도를 넘으면 상쇄가 없어져 보통의 금속만큼 팽창합니다. 인바는 실온에서 FCC 단상이며, 원자의 진동은 온도와 함께 보통대로 격렬해지고, 팽창을 상쇄하는 상변태도 일어나지 않습니다.