長距離秩序：物理学における結晶構造の規則性

長距離秩序（ちょうきょりちつじょ、英: long-range order）とは、統計力学や固体物理学において、系内の粒子やスピンなどの配置が、系全体のスケールにわたって一定の規則性や周期性を持って並んでいる状態を指す。結晶構造においては、原子が格子点上に周期的に配列している状態がこれに該当する。

結晶構造と長距離秩序

結晶における長距離秩序は、特定の原子種が空間的に離れた位置にあっても、その配置が数学的な周期性に従っていることを意味する。例えば、置換型固溶体（合金）において、母体となる金属原子Aの格子点の一部が別の原子Bによって置換される際、そのB原子がランダムではなく特定の規則的なパターンで配置されている場合、この系は長距離秩序を持つとされる。

観測手法

長距離秩序の有無や程度は、回折実験によって評価される。X線回折や中性子回折を用いた場合、長距離秩序が存在する系では、無秩序状態（ランダムな配置）では観測されない「超格子反射」と呼ばれる特有の干渉線（回折ピーク）が現れる。このピークの強度は、秩序の度合いを示す指標として利用される。

関連概念

長距離秩序と対比される概念として短距離秩序（short-range order）がある。短距離秩序は、隣接する原子間など、局所的な範囲内でのみ相関関係が存在する状態を指す。系全体にわたる周期性がない場合でも、短距離秩序は存在し得る。