Dipolar-glass behaviour of an insulating film containing nanogranular Fe particles
我们进行大都会蒙特卡罗模拟的行为的绝缘材料的膜含有磁性纳米粒子的分布。我们假定这些粒子只通过偶极力相互作用,发现它们在低T下的行为表现出自旋玻璃的特征,在冻结T_f时,线性磁化率和比热都出现极大值。我们得到了自旋玻璃序参量随温度的变化关系,并计算了系统中心自旋的时间自相关。我们发现这些结果与中心自旋局域场的方差和平均值的温度依赖性是一致的。
2017-09-13 cond-mat.dis-nn
Quantum spin glass and the dipolar interaction
系统中,偶极能量占主导地位的磁相互作用,和晶体场产生强各向异性有利于纵向相互作用项,被认为是。外磁场中的这类系统有望成为横向场伊辛模型的一个很好的实验实现。在随机相互作用下,这个模型产生了一个自旋玻璃到顺磁相变随横场的变化。在这里,我们表明,非对角偶极相互作用尽管有效地减少,但在任何有限的横向场中都会破坏自旋玻璃序。此外,由此产生的相关长度被证明是小的交叉附近的顺磁相,在协议的行为的非线性极化率在实验上$\LHx$。因此,我们认为,在这些实验中的交叉顺磁相,而不是量子临界,观察。
2006-08-24 cond-mat.dis-nn
Supercooling and fragile glassiness in a dipolar kagome Ising magnet
我们研究了经典偶极kagome伊辛反铁磁体中的平衡和有序,我们发现它表现为无无序的易碎自旋玻璃。通过确定适当的序参量,我们证明了向Chioar等人提出的有序态的转变。[Phys. Rev. B 93,214410(2016)]具有打破时间反演和亚晶格对称性的12位晶胞,并进一步提供证据表明转变的性质是一阶的。在接近转变时,自旋动力学急剧减慢。该系统很容易失去平衡,过冲过渡和进入一个过冷液体制度。利用广泛的蒙特卡罗模拟,我们表明,该系统具有超Arrhenius行为以上的顺序过渡。弛豫时间发散根据Vogel-Fulcher形式在一个有限的“玻璃化转变”温度在过冷制度。这样的行为,脆弱的玻璃的特性,是特别显着的,因为该模型是免费的淬火无序,不直接符合避免的临界范式,是简单的和突出的工程纳米磁性阵列中实现。
2019-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence for a Finite-Temperature Spin Glass Transition in a Diluted Dipolar Heisenberg Model in Three Dimensions
通过并行回火蒙特卡罗模拟,我们发现强有力的证据,在一个系统的稀释经典海森堡偶极子随机放置在网站上的一个简单的立方晶格有限温度自旋玻璃化转变。我们进行了有限尺寸标度分析的自旋玻璃磁化率,$χ_{\rm SG}$,和自旋玻璃相关长度,$ξ_{L}$。对于可用的系统大小,可以成功地平衡,交叉的$ξ_{L}/L$与温度的强烈影响的校正缩放和可能的短长度尺度铁磁自旋阻塞。类似于对不同的三维自旋玻璃系统的许多研究,我们没有发现自旋玻璃的序参量Binder比的交叉。
2009-12-17 cond-mat.dis-nn
Compressible spherical dipolar glass model of relaxor ferroelectrics
在弛豫铁电体中,电介质的极化与应变(应力)张量涨落的相互作用导致了Landau型自由能中非谐P4项的各向异性,而谐P2项仍可用刚性球随机键-随机场模型来描述.这些是可压缩球偶极玻璃模型的基本特征,它被用来计算比热近场诱导临界点的奇异性。结果与最近在PMN中进行的高分辨率量热实验一致[110]。
2012-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Existence of a Thermodynamic Spin-Glass Phase in the Zero-Concentration Limit of Anisotropic Dipolar Systems
稀偶极相互作用系统中有序的性质可以追溯到德拜的工作,是磁学中最基本、最古老和尚未解决的问题之一。虽然自旋玻璃有序在几个RKKY相互作用系统中很容易观察到,但偶极自旋玻璃是争议和持续审查的主题,例如,在${{\rm LiHo_xY_{1-x}F_4}}$中,稀土随机稀释单轴(伊辛)偶极系统。特别是,不清楚这些典型材料中的自旋玻璃相是否在零浓度的极限下持续存在。我们研究了一个有效的模型,${{\rm LiHo_xY_{1-x}F_4}}$使用大规模的蒙特卡罗模拟,并行回火与一个特殊的集群算法相结合,以克服在极端稀释的数值困难。我们发现一个顺磁性的自旋玻璃相变的所有Ho离子浓度下降到最小的浓度数值可达0.1%,并包括Ho离子浓度与实验研究的一致高达16.7%。我们的研究结果表明,随机稀释偶极伊辛系统有一个自旋玻璃相在消失的偶极浓度的限制,与临界温度随浓度线性消失,与平均场论。
2014-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The dipolar spin glass transition in three dimensions
由于自旋之间的长程相互作用以及稀有区域效应,稀偶极伊辛磁体仍然是一个众所周知的难以解决的问题。我们研究了一种新的各向异性稀偶极Ising系统[Phys.Rev.Lett.1999]。{ \bf 114},247207(2015)],其作为随机稀释的经典自旋冰的有效描述而出现,所述自旋冰是无无序极限中的原型自旋液体,具有小部分$x$的非磁性杂质。Metropolis算法内的并行热回火计划未能实现平衡,这个问题已经为小系统尺寸。受先前关于单轴随机偶极子的工作[Phys. Rev. X { \bf 4},041016(2014)]的启发,我们提出了一种改进的簇蒙特卡罗算法,该算法是为消除由{ \it有效冻结}自旋的簇产生的平衡瓶颈而量身定制的。通过对$x=1/128$进行大规模模拟,并使用有限尺寸标度,我们表明存在一个有限温度的自旋玻璃转变,并给出强有力的证据表明,该临界点的普遍性是独立的$x$时,它是小的。在这个$x \ll 1$极限中,我们还提供了热指数$ν=1.27(8)$和异常指数$η=0.228(35)$的第一个估计。
2019-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo study of the spin-glass phase of the site-diluted dipolar Ising model
利用回火蒙特卡罗模拟,研究了磁偶极子的场地稀释伊辛系统.所有的偶极子都随机地放置在简单立方晶格中所有L^3位置的分数x上,并沿着给定的晶轴指向。当x_c< x<=1,x_c = 0.65时,在低于某一温度时发现一个反铁磁相,当x从上到下趋向于x_c时,反铁磁相消失。在较低的x值下,我们发现在低于由k_B T_{sg} = x e_d给出的温度下的平衡自旋玻璃(SG)相,其中e_d是最近邻偶极-偶极相互作用能。我们研究了(a)|q|的相对均方差D_q^2,其中q是SG重叠参数,以及(b)xi_L/L,其中xi_L是相关长度。从它们随温度和系统尺寸的变化,我们确定了T_{sg}。在SG阶段,我们发现:(i)平均值< |q| >和<q^2>随L的增加而代数地减小;(ii)q/的双峰但宽的分布< |q| >似乎与L无关;以及(iii)xi_L/L在常数T下随L的增加而增加,但外推到1/L -> 0得到有限值。所有这些都与SG相中的准长程序相一致。
2010-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glass transition of binary mixtures of dipolar particles in two dimensions
我们研究了偶极粒子的二元混合物在两个维度的模式耦合理论的框架内的玻璃化转变,特别是侧重于组成变化的影响。在第一步中,我们证明了König等人的实验系统[Eur. Phys. J. E 18,287(2005)]通过实验部分结构因子与我们的蒙特卡罗模拟的部分结构因子之间的比较,可以用点偶极很好地描述。对于这样的混合物的点粒子,我们表明,总是有一个塑化效果,即由于混合的液体状态的稳定,在对比二进制硬盘。我们表明,预测的塑化效果与实验结果定性一致。此外,还讨论了玻璃化转变线的一些一般性质。
2010-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Absence of Conventional Spin-Glass Transition in the Ising Dipolar System LiHo_xY_{1-x}F_4
用微型SQUID磁强计测量了x=16.5%和x=4.5%的LiHo_(xY_{1-x})F_4单晶在35 mK以下的磁性。虽然这个系统被认为是典型的量子自旋玻璃,我们的磁化数据的详细分析表明,相变的情况下,不仅在横向施加磁场,但也没有字段。零开尔文相变也是不可能的,因为磁化似乎遵循对温度的非临界指数依赖。我们的分析揭示了LiHo_ xY_{1-x} F_4系统的真实的、短程的磁性性质,验证了最近的理论研究表明该系统中没有相变.
2007-06-23 cond-mat.dis-nn
Random Field Critical Scaling in a Model of Dipolar Glass and Relaxor Ferroelectric Behavior
利用热浴蒙特卡罗方法研究了具有新型随机场的12态离散海森堡模型在尺寸为$128 \times 128 \times 128$的简单立方晶格上的动力学行为。这12个状态对应于立方体的[110]方向。该模型具有标准的非随机双自旋交换项与耦合能量$J$和一个随机场,其中包括添加一个能量$h_R$的12个自旋状态,随机和独立地选择在每个网站。我们报告的情况下$h_R / J = 3$,它有一个尖锐的相变约$T_c / J = 1.40625$。低于$T_c$,该模型具有沿八个[111]方向之一取向的长程铁电有序。在$T_c$下,结构因子$S ({\bf k} )$的峰在小$|{\bf k}|$下的行为在双对数图上是一条直线,这给出了结果$\barη = 1.214 \pm 0.014$。低于$T_c$的取向顺序的开始对于该$h_R$值是非常迅速的。在$T_c$处有比热和纵向磁化率的峰值。低于$T_c$,对普通标度有很强的修正,这可能是由立方各向异性引起的,立方各向异性是一个危险的无关变量。
2021-12-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dipolar order controls dielectric response of glass-forming liquids
本研究探讨了过冷液体中偶极序对介电响应的控制作用,发现介电损耗高频幂律指数 $β$ 与 Kirkwood 相关因子 $g_K$ 相关,并在 25 种液体中验证了该结论,支持了近期理论而违背了早期的 Kivelson-Madden 理论。
2024-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Time of Flight Transients in the Dipolar Glass Model
使用蒙特卡罗模拟,我们研究了由偶极玻璃模型预测的跳跃中心的随机空间分布的飞行时间电流瞬变。在室温下,研究了宽范围的电场和样品厚度下载流子漂移迁移率的行为。平坦的平台区之后是$j\propto t^{-2}$电流衰减,这是模拟瞬态的最常见特征。Poole-Frenkel迁移率场依赖性在5至200 V/ $μ$ m范围内得到证实,并与样品厚度无关。已经观察到的普遍性的瞬态场和样品厚度。一个简单的唯象模型来描述模拟电流瞬变已被提出。模拟结果与报道的原型分子掺杂聚合物的Poole-Frenkel斜率和瞬态形状非常一致。
2013-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical evidence of the spin-chirality decoupling in the three-dimensional Heisenberg spin glass
利用广泛的蒙特卡罗模拟研究了具有高斯耦合的三维海森堡自旋玻璃的有序化。该模型在非零温度T_{CG} > T_{SG} > 0时经历了连续的手征玻璃和自旋玻璃转变,表现出自旋手征退耦.
2008-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamic nonlinear (cubic) susceptibility in quantum Ising spin glass
基于量子液滴模型和量子力学非线性响应理论,研究了短程相互作用下d维量子Ising自旋玻璃的动态非线性(立方)极化率.非线性响应取决于液滴的隧穿速率,其调节量子涨落的强度。它表现出强烈的依赖于液滴自由能的分布和液滴长度尺度平均。与最近的实验进行了比较,讨论了量子自旋玻璃类无序偶极量子伊辛磁体。
2002-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Charge carrier transport in molecularly doped polycarbonate as a test case for the dipolar glass model
本文采用偶极玻璃模型,对含有空间和能量无序的无序分子系统中的载流子输运进行了蒙特卡罗模拟。该材料的模型参数被选择为适合于典型的极性有机光电导体聚碳酸酯掺杂30%的芳香族腙,其传输特性在文献中有很好的记载。模拟的载流子迁移率表现出通常的Poole-Frenkel场依赖性,其斜率非常接近实验值,无需使用任何可调参数。在室温下,瞬变相对于电场和传输层厚度是普遍的。同时,载流子迁移率不依赖于层厚度,并且瞬态发展出一个明确的平台,其中电流不依赖于时间,从而证明了非色散传输机制。瞬变的尾部按幂律衰减,指数接近-2。这一特殊特征表明,瞬态接近色散和非色散输运状态之间的边界。模拟的瞬态过程与实验结果吻合得很好。总之,我们提供了第一次验证的偶极玻璃输运模型,其中主要的输运参数,从实验传输数据中提取,然后在运输模拟中使用的自洽性,和由此产生的迁移率场的依赖性和瞬态是非常好的协议与初始的实验数据。
2013-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Phase Diagram and Dynamics of a Dilute Dipolar-Coupled Ising System
我们目前的交流磁化率和比热测量样品的LiHo $_x$ Y $_{1-x}$ F $_4$在稀释极限:x = 0.018,0.045,0.080和0.12。磁化率测量显示玻璃态行为,包括宽吸收光谱,不断扩大随着温度的降低。动力学标度分析表明有限温度自旋玻璃化转变的证据,其中的温度相匹配的最近的理论工作。在这些样品中观察到令人惊讶的长的固有时间常数,并且发现其与磁矩的浓度x成反比。我们的研究结果支持的图片,这种行为在很大程度上是一个单离子效应,与偶极相互作用的非对角分量产生的随机横向场和显着放缓的重要核超精细相互作用。比热测量显示了广泛的功能,由于电子自旋上的一个大的肖特基核贡献。不寻常的是,电子组分的峰位置被发现在很大程度上是浓度无关的,不像玻璃化转变温度。
2012-06-28 cond-mat.dis-nn
Superparamagnetism and Spin Glass Dynamics of Interacting Magnetic Nanoparticle Systems
磁性纳米粒子的物理性质已被研究,重点是偶极粒子间相互作用的影响。对于弱耦合的纳米粒子,热力学微扰理论推导出的线性平衡磁化率,零场比热和平均的本地偶极场的解析表达式。通过引入偶极场的平均值,在一个单一的粒子的弛豫速率的表达式,证明了一个非平凡的依赖的超顺磁阻塞的阻尼系数。这种阻尼依赖性解释的偶极场的横向分量所产生的非轴对称的潜力。从自旋玻璃行为的角度对强相互作用纳米粒子系统进行了实验研究。在由冷冻的铁磁流体组成的样品中,由于颗粒位置和各向异性轴取向的随机性而产生无序和挫折。强相互作用的FeC系统表现出自旋玻璃相变的临界动力学特性。观察到与常规自旋玻璃相似的老化、记忆和复原现象,但复原效应比Ag(11at%Mn)Heisenberg和Fe_{0.5} Mn_{0.5} TiO_3 Ising自旋玻璃弱得多。强相互作用的纳米颗粒系统和两个自旋玻璃样品的非平衡动力学的差异进行了讨论的各向异性和不同的时间尺度,由于更长的微观翻转时间的磁矩比原子自旋。
2003-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Observation of Spin Glass Dynamics in Dilute LiHo$_x$Y$_{1-x}$F$_4$
交流磁化率测量上的稀释,偶极耦合,伊辛磁铁LiHo $_x$ Y $_{1-x}$ F $_4$浓度$x = 0.045$。磁化率的频率和温度依赖性显示特征玻璃弛豫。发现吸收光谱随着温度的降低而变宽,这表明该材料表现为自旋玻璃,而不是像以前观察到的那样表现为奇异的自旋液体。动力学标度分析表明,自旋玻璃转变温度为42.6 mK $\pm 2$ mK的指数$zν= 7.8 \pm 0.23$。
2008-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Realistic spin glasses below eight dimensions: a highly disordered view
通过将低温下的实际自旋玻璃模型与零温下的高度无序模型联系起来,我们认为八维以下的普通Edwards-Anderson自旋玻璃在非零低温下最多只有一对物理上相关的纯态。不太可能的情况下,逃避这一结论也进行了讨论。
2000-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Johari-Goldstein relaxation in glass-electrets
我们研究了两种偶极玻璃形成材料在玻璃驻极体状态下的介电响应。这种不寻常的极性玻璃态的物质产生时,偶极液体是过冷的影响下,高直流电场,这导致部分取向秩序的分子携带的偶极矩。通过使用低场介电谱的制备的玻璃驻极体的调查揭示了一个明确的修改其介电响应的制度的Johari-Goldstein β-松弛,指向一个小的,但显着增加其松弛强度相比,正常的玻璃。我们讨论了这一发现的影响仍然有争议的微观解释的Johari-Goldstein松弛,玻璃质的固有属性。
2019-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Equilibrium phases of dipolar lattice bosons in the presence of random diagonal disorder
超冷气体提供了一个前所未有的机会,以可控的方式设计无序和相互作用。为了理解无序、偶极相互作用和量子简并之间的相互作用,我们研究了存在在位束缚无序的二维硬核偶极晶格玻色子。我们的结果是基于大规模路径积分量子蒙特卡罗模拟的蠕虫算法。我们研究了在固定的半整数填充因子下的基态相图,其中清洁系统是在较低偶极相互作用强度下的超流体或在较大偶极相互作用强度下的棋盘固体。我们发现,即使是弱偶极相互作用,超流性被破坏有利于玻色玻璃在相对较低的无序强度。有趣的是,在无序的存在下,超流性持续的偶极相互作用强度的值的清洁系统是一个棋盘固体。在固定的无序强度下,随着偶极相互作用的增加,超流性被破坏,有利于玻色玻璃。随着相互作用的进一步增加,系统最终在密度分布中形成扩展的棋盘图案。然而,由于无序的存在,导致有限剩余压缩性的晶界和缺陷存在于密度分布中。最后,我们研究了超流相对热涨落的鲁棒性。
2017-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Spin Glass Ordering in Diluted Magnetic Semiconductors: a Monte Carlo Study
我们研究的温度稀释相图的现场稀释海森堡反铁磁体的面心立方晶格上,有和没有Dzyaloshinskiii-Moriya各向异性项,固定到现实的微观参数为$IIB_{1-x} Mn_x Te$(IIB=镉,汞,锌)。我们发现,偶极Dzyaloshinskiii-Moriya各向异性诱导有限温度相变的自旋玻璃相,在稀释度大于80%。由此得到的序参量P(q)的概率分布与立方格子Edwards-Anderson伊辛模型中的概率分布相似。临界指数进行大的有限尺寸的修正,但往往值相似的爱德华-安德森-伊辛模型。
2000-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Monte Carlo study of the two-dimensional site-diluted dipolar Ising model
利用回火蒙特卡罗模拟,研究了二维格位稀释偶极Ising系统.偶极子随机地放置在正方形晶格中所有L^2位置的一部分x上,并沿着共同的晶轴指向。当x_c< x<=1,x_c = 0.79(5)时,在低于某一温度时,发现了一个反铁磁相,当x从上面接近x_c时,反铁磁相消失。在较低的x值下,我们研究了(i)自旋玻璃(SG)重叠q的分布,(ii)它们的相对均方差Δ_q^2和峰度,以及(iii)xi_L/L,其中xi_L是SG相关长度。从它们随温度和系统尺寸的变化,我们发现,顺磁相覆盖整个T>0的范围。我们的结果使我们能够获得与T=0,1/nu=0.35(10)的相关长度相关的临界指数的估计。
2010-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Low-temperature properties of the dilute dipolar magnet LiHo_xY_(1-x)F_4
本文在有效伊辛偶极模型下分析了稀稀土化合物LiHo_xY_(1-x)F_4的近期实验。使用蒙特卡罗方法,我们计算的比热和线性磁化率的低温行为,并比较我们的结果与测量。在我们的模型中,磁化率在高温下遵循居里-外斯定律,chi ~ 1/(T-T_cw),居里-外斯温度与稀释度成比例,T_cw ~ x,与早期的实验一致。我们还发现比热峰与稀释度C_max(T)~ x成线性关系,这与最近的实验结果不一致。实验研究没有就这些量的函数形式达成共识,特别是我们没有看到chi ~ T^-0.75和chi ~ exp(-T/T_0)形式的标度。此外,我们计算了基态磁化强度作为稀释度的函数,并重新检查了临界稀释度x_c=0.24附近的相图(3)。我们发现伊辛模型的自旋玻璃极化率在低于x_c时不发散,而最近的实验给出了LiHo_(0.167)Y_(0.833)F_4中存在稳定的自旋玻璃相的有力证据。
2008-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Far tails of the density of states in amorphous organic semiconductors
计算了有机非晶材料简单模型、偶极玻璃模型和四极玻璃模型的态密度远尾。结果发现,在这两个模型的远尾是非高斯。在偶极玻璃模型中,DOS在零能量附近是对称的,而对于四极玻璃模型,DOS通常是不对称的,并且其不对称性与四极的特定几何形状直接相关。DOS的远尾与低温下载流子的准平衡输运有关。四极玻璃中DOS的不对称性意味着电子和空穴输运的随机能量景观的主要不等价性。的非高斯形状的DOS上的载流子漂移迁移率的温度依赖性的远尾的可能影响进行了讨论。
2015-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Cole-Cole analysis of the superspin glass system Co80Fe20/Al2O3
用超导量子干涉仪(SQUID)测量了非连续磁性多层膜[Co_(80)Fe_(20)(t)/Al_2 O_3(3 nm)] x_(10),t = 0.9和1.0nm。CoFe在抗磁性的Al 2 O3基体中形成近球形的铁磁单畴纳米颗粒。由于偶极相互作用和各向异性轴的随机分布,该系统表现出自旋玻璃相。在不同的直流电场下,测量了交流磁化率随温度(20 < T <100 K)和频率(0.01 < f <1000 Hz)的变化。用唯象的Cole-Cole模型成功地分析了光谱数据,给出了特征弛豫时间τ_c与温度的幂律关系和自旋玻璃系统典型的高值多分散性指数α = 0.8。
2002-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spin glass transition in geometrically frustrated antiferromagnets with weak disorder
我们研究了交换相互作用强度的弱随机变化对几何阻挫反铁磁体的影响。在没有无序的情况下,这些系统的最简单的经典模型具有宏观简并的基态,并且这种简并可能阻止在任何温度下的有序化。弱交换随机性有利于这些基态的一个小的子集,并诱导自旋玻璃化转变在由相互作用强度的调制幅度确定的有序温度。我们使用复制品的方法来制定这种转变的理论,表明它属于相同的普适性类传统的自旋玻璃转变。此外,我们表明,一个模型与低浓度的缺陷债券可以映射到一个系统的随机定位的pseudospins具有偶极有效的相互作用。我们还提出了详细的结果,从蒙特卡罗模拟的经典海森堡反铁磁体的烧绿石晶格与弱随机性在最近邻交换。
2010-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Effects of the Lee-Huang-Yang quantum corrections on a disordered dipolar Bose gas
研究了零温下具有弱无序势的量子偶极玻色凝聚体在Lee-Huang-Yang量子修正下的行为。我们使用微扰理论解决了潜在的非局部Gross-Pitaevskii方程。深入分析了Lee-Huang-Yang项和无序势对凝聚分数、状态方程、压缩性和超流密度的影响。令人惊讶的是,我们发现李-黄-杨量子修正不仅逮捕偶极内爆,但也导致减少凝聚波动由于无序效应禁止玻色玻璃态的形成。我们表明,超流密度表现出非常规的行为。
2018-10-18 cond-mat.dis-nn
Translational and reorientational dynamics in carboxylic acid-based deep eutectic solvents
本研究通过宽频介电谱和流变谱考察三种羧酸基天然DES,揭示其玻璃化冻结、运动解耦及对偶极动力学、流变性质和室温直流电导率的影响。
2023-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ionic conductivity of a lithium-doped deep eutectic solvent: Glass formation and rotation-translation coupling
本研究通过介电谱法探究锂掺杂深共晶溶剂甘氨酸的玻璃化冻结与旋转-平移耦合,发现锂掺入降低离子电导率并减慢偶极运动,但影响小于锂盐型深共晶溶剂,且低温下动力学解耦遵循分数德拜-斯托克斯-爱因斯坦关系。
2024-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nature of the spin-glass phase in dense packings of Ising dipoles with random anisotropy axes
利用回火蒙特卡罗模拟,我们研究了指向随机轴的Ising偶极子的致密堆积的自旋玻璃相。我们考虑L^3偶极子系统:(a)放置在晶格常数为$d$的简单立方晶格的位置上,(b)放置在直径为d的随机闭合填充球的中心,这些球占据了64%的体积。对于这两种情况,我们发现一个平衡的自旋玻璃相低于温度T_sg。我们计算了自旋玻璃重叠参数q和它们的关联长度xi_L。从xi_L随T和L的变化,我们确定了两个系统的T_sg。在自旋玻璃相,我们发现(a)<q>随L的代数减小,(b)xi_L/L不随L的增大而发散。在非常低的温度下,我们发现梳状分布的q是样本依赖。我们发现,交叉重叠尖峰高于一定值的样本的分数以及尖峰的平均宽度是大小无关的量。所有这些结果都与自旋玻璃相中的准长程序相一致,正如先前在非常稀释的偶极系统中所发现的那样。
2016-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Lifetimes of local excitations in disordered dipolar quantum systems
当相互作用的量子偶极子的强无序系统被局部激发时,激发在某些(可能很长的)时间尺度上弛豫。我们分析了这种弛豫过程,无论是对于具有强库仑相互作用的电子玻璃-其中粒子-空穴偶极子是涌现激发-还是对于系统(例如,量子磁体或超冷偶极分子)由微观偶极组成。我们认为这两个能量弛豫率($T_1$倍)和失相率($T_2$倍),以及它们对频率,温度和偏振的依赖性。在两个和三个维度的系统被认为是,随着准二维几何形状的维度交叉。发现了一组丰富的标度律。
2021-02-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Correlated random fields in dielectric and spin glasses
取向玻璃和偶极玻璃都具有本征的随机场,它来自于杂质离子和主体离子之间的体积差。我们表明,这抑制了玻璃化转变,而不是导致交叉到低$T$阶段。此外,随机场与杂质间的相互作用相关,并且具有广泛的分布。这导致了伊姆里-马机制的一个特殊变体,杂质的“域”由几个冻结对定向。这些域是小的:域的大小的预测给出了特定的系统,并概述了其可能的实验验证。在零场的磁性玻璃中,玻璃转变仍然存在,因为时间反演对称性不允许随机场;施加磁场则产生随机场,并抑制自旋玻璃转变。
2010-01-05 cond-mat.dis-nn
Evidence for existence of many pure ground states in 3d $\pm J$ Spin Glasses
采用遗传算法和簇精确近似相结合的方法,计算了尺寸为$14^3$的三维EA伊辛自旋玻璃的基态.计算重叠的分布$P(|q|)$。随着尺寸的增加,$P(|q|)$的宽度收敛到一个非零值,表明短程伊辛自旋玻璃中存在许多纯基态。
1997-04-22 cond-mat.dis-nn
Model for Dipolar Glass and Relaxor Ferroelectric Behavior
本文用热浴蒙特卡洛模拟含随机场的12态Heisenberg模型,考察不同$h_R/J$下的相变、结构因子标度及[111]铁电有序,以解释偶极玻璃与弛豫铁电行为。
2023-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Low temperature dipolar echo in amorphous dielectrics: Significance of relaxation and decoherence free two level systems
本文研究了低温下非晶态固体介电回波的性质。结果表明,在长延迟时间的回波幅度是由一个小的子集的两个能级系统(TLS)具有可以忽略不计的松弛和退相干,因为它们的弱耦合到声子。然后,回波衰减可以近似地通过幂律时间依赖性来描述,其中在比典型的TLS弛豫时间更长和更短的时间具有不同的功率。该理论被应用到最近的测量硼硅酸盐玻璃BK 7中的两个和三个脉冲偶极回波,并提供了一个完美的数据拟合在较宽的时间和温度范围内的假设下,存在两个TLS弛豫机制,由于TLS声子和TLS相互作用。这种解释与以前的实验和理论研究是一致的。进一步的实验验证理论预测的建议。
2012-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Loss of quantum coherence due to non-stationary glass fluctuations
绝缘玻璃的低温动力学主要由隧穿二能级系统(TTLS)的宏观浓度决定。TTLS的开关/弛豫速率的分布是指数宽的,这导致玻璃在任意长的时间尺度上处于非平衡态。由于电偶极性质,开关TTLS产生波动的电磁场。研究了非热慢涨落对固态量子比特退相的影响。我们发现,在足够低的温度下,非稳态的贡献可以占主导地位的固定(热)的,并讨论如何可以最大限度地减少这种影响。
2006-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Lithium-salt-based deep eutectic solvents: Importance of glass formation and rotation-translation coupling for the ionic charge transport
基于锂盐的深共熔溶剂,其中唯一的阳离子是Li+,是作为电化学储能设备如电池中的电解质的有前途的候选者。我们已经进行了宽带介电谱三个这样的系统,涵盖了广泛的温度和动态范围,从低粘度的液体在室温下的玻璃态接近玻璃化转变温度。我们检测到的弛豫过程,可以归因于偶极重取向动力学,并表现出明确的签名玻璃冻结。我们发现离子直流电导率的温度依赖性及其室温值也受这些系统的玻璃态动力学的支配,例如,玻璃化转变温度和脆性。与先前研究的相应系统相比,含有氯化胆碱而不是锂盐,由于玻璃化转变温度的变化和锂离子的较高离子电势,重取向和离子动力学都显着降低。这些锂基深共晶溶剂部分表现出显着的偶极重取向和离子平移动力学的解耦,并大致遵循分数Debye-Stokes-Einstein关系,导致直流电导率的增强,特别是在低温下。所提出的结果清楚地揭示了去耦效应的重要性和这些系统的典型的玻璃形成性能的技术相关的室温电导率。
2021-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ising-like dynamics and frozen states in systems of ultrafine magnetic particles
我们使用蒙特卡罗模拟来研究老化现象和发生的spingglass相的单畴铁磁纳米粒子系统的偶极相互作用和各向异性能量的综合影响下,不同的组合的位置和取向的障碍。我们发现,磁矩取向本身最好平行于其各向异性轴和总磁化强度的变化是唯一实现的180度翻转的磁矩,在伊辛系统。由于偶极相互作用阻碍了反平行链状结构的形成,反平行链状图案在低温下被冻结,导致自旋玻璃特有的老化现象。与直觉相反,这些老化效应在有序结构中比在无序结构中更明显。
2007-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Percolation in the Sherrington-Kirkpatrick Spin Glass
我们提出了扩展的版本,并给出详细的证明结果有关渗流(使用各种设置的两个副本键占用变量)在谢灵顿-柯克帕特里克自旋玻璃(零外场),首先在早期的论文中给出的相同的作者。我们还解释了超度量衡是如何表现为大的膨胀集群的密度。我们的主要定理涉及这些密度和通常的自旋重叠分布之间的联系。他们的推论是,有序的自旋玻璃相的特征在于具有最大密度的唯一的自旋团簇(通常与非零但较低密度的第二团簇共存)。证明涉及SK多副本键占用变量和标准Erdos-Renyi随机图的独立变量之间的比较不等式。
2007-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math.PR
Griffiths singularity in quasi-one dimensional restricted $\pm J$ Ising spin glass
本文利用转移矩阵方法研究了准一维受限±J Ising自旋玻璃在均匀磁场中的基态能量与磁化强度,发现零场极限下磁化强度趋于非零值且存在本质奇异的Griffiths奇异性,推导了热力学量中该奇异性的显式形式,并通过数值方法验证了解析结果。
2024-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Rotational dynamics, ionic conductivity, and glass formation in a ZnCl2-based deep eutectic solvent
本文利用介电谱研究乙二醇与ZnCl2混合物的玻璃化转变与重取向动力学,发现玻璃态冻结主导离子电导率的温度依赖性,并揭示不同低共熔溶剂中旋转与平移运动的解耦现象。
2023-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Inverse transitions in a spin-glass model on a scale-free network
在本文中,我们将通过考虑无标度网络上的自旋玻璃模型来研究临界现象。为此,我们考虑Ghatak-Sherrington(GS)模型,一个自旋为1的自旋玻璃模型与晶体场,而不是通常的伊辛型模型。GS模型放置在其上的无标度网络是从静态模型构造的,其中顶点的数量从一开始就固定。在复制对称解的基础上,我们得到了解析解,自由能和序参量,我们推导出各种相图组成的顺磁,铁磁,自旋玻璃相的温度$T$的函数,度指数$λ$,平均度$K$,和铁磁相互作用的分数$ρ$。由于本模型基于考虑三种状态($S=0, \pm 1$)的GS模型,因此$S=0$状态在$λ$依赖的临界行为中起着至关重要的作用:玻璃化转变温度$T_{g}$具有有限值,即使当$2 < λ< 3$ .此外,当晶体场变为非零时,本模型清楚地表现出三种类型的逆跃迁,这发生在有序相比无序相熵更大时。
2014-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Complexity as information in spin-glass Gibbs states and metastates: upper bounds at nonzero temperature and long-range models
在经典的有限程自旋系统中,特别是那些具有无序的自旋玻璃,低温吉布斯态可能是许多纯态或有序态的混合物;吉布斯态的复杂性在过去被粗略地定义为这个数的对数,假设这个问题在有限系统中是有意义的。由于纯态的非平凡混合物不会出现在有限大小中,在最近的一篇论文[Phys. Rev. E 101,042114(2020)]中,Höller和作者引入了无限大小吉布斯态的复杂性的定义,作为纯态和有限区域中自旋配置之间的互信息,并将其应用于亚态构造中。(元态是吉布斯态的概率分布。他们发现了伊辛自旋模型复杂性的上限,其中对于所有$T\geq 0$,每个自旋仅与有限数量的其他自旋相互作用(就该区域的表面积而言)。在本文中,亚态的复杂性同样定义在吉布斯态和自旋组态之间的互信息。对于一般有限范围(即短或长范围,在某种意义上,我们定义)的离散或连续自旋(如$m$ -矢量模型)的混合$p$ -自旋相互作用,这些复杂性的上限被发现,但仅适用于$T>0$。对于短程模型,边界减少到表面积。对于长程相互作用,吉布斯态的定义必须修改,对于这些模型,我们还证明了在修改后的定义下,在亚态结构中获得的状态是吉布斯态。所有的结果是有效的一大类无序分布。
2022-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
One-step replica-symmetry-breaking phase below the de Almeida-Thouless line in low-dimensional spin glasses
根据平均场论,de Almeida-Almeida(AT)线是伊辛自旋玻璃的温度-磁场平面中的相边界,在该相边界处发生从顺磁体到复本对称性破缺(RSB)相的连续(即,二级)转变。在这里,使用场论微扰重整化群方法,对$d$维空间中短程伊辛自旋玻璃的Bray-Roberts约化Landau-Ginzburg型理论,我们证明了在非零磁场下,相应跃迁的性质被修改如下:a)对于$d-6$小且为正的情况,随着AT线上的场首先增加,刚好在转变下方的有序相变成所谓的一步RSB,而不是平均场论中出现的全RSB; AT线上的跃迁保持连续,具有发散的相关长度。然后,在较高的领域,一个三临界点分离的准一阶,这是一个相关长度不发散,并有一个跳跃的部分序参量,但没有潜热的过渡。三临界点的位置趋于零,如$d\to6^+$ ; b)对于$d\leq 6$,我们认为准一阶跃迁可以持续到任意小的非零场,在较低的温度下仍然可以过渡到完全RSB。每当准一阶跃迁发生时,它的温度比相同场的AT跃迁的温度高,当温度降低时,它就抢先发生。我们还提请注意的相似性的“动态冻结”的状态,它发生在温度刚刚高于准一阶过渡,和“亚态平均状态”的一步RSB阶段,并讨论了在任何一个纯态的数量的问题。
2020-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Search of the ground state(s) of spin glasses and quantum annealing
本文回顾了我们以前对量子Sherrington-Kirkpatrick(SK)模型的序参量分布的研究。通过Monte Carlo方法,我们研究了有限温度下序参量分布的行为。用精确对角化方法对自旋玻璃序参量分布进行了零温研究。我们发现在低温(高横场)自旋玻璃区,序参量分布的尾部(扩展到序参量的零值)和宽度在热力学极限下变为零。这样的观察清楚地表明存在低温(高横场)遍历区域。我们还发现在高温(低横场)自旋玻璃相中,即使在无限大的系统尺寸极限下,对于所有的序参量值,序参量分布都是非零的,这实质上表明了系统的非遍历行为.我们研究了通过各态历经和非各态历经的自旋玻璃区的退火动力学。我们发现,平均退火时间变得系统尺寸无关的路径,通过量子涨落占主导地位的遍历自旋玻璃区域。与此相反,退火时间变得强烈的系统尺寸依赖于通过经典涨落主导的非遍历自旋玻璃区域退火。我们研究了自旋玻璃相的自旋自相关行为。我们观察到,衰减率的自相关向其平衡值是快得多的遍历区域相对于非遍历区域的自旋玻璃相。
2019-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Equilibrium spin-glass transition of magnetic dipoles with random anisotropy axes
我们研究完全占据晶格系统的经典磁偶极子点沿随机轴。仅考虑偶极相互作用。从回火蒙特卡罗模拟中,我们获得了支持以下结论的数值证据:在三维中,(a)在低于$T_c$的温度下存在平衡自旋玻璃相,其中$k_BT_c= (0.86\pm 0.07)\varepsilon_d $和$\varepsilon_d$是最近邻偶极-偶极相互作用能,(b)在自旋玻璃相中,重叠参数近似由$\sqrt{1-T/T_c}$给出,以及(c)相关长度$ξ$在$T_c$处发散,具有临界指数$ν=1.5\pm0.5$;在二维中,$ξ$在T = 0处或附近发散,而$ν=3\pm1$。
2009-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Collective Phenomena in the LiHo_xY_{1-x}F4 Quantum Ising Magnet: Recent Progress and Open Questions
在LiHo_ xY_{1-x} F4中,磁性钬Ho^{3+}离子表现为有效的伊辛自旋,其可以指向平行或反平行于晶体c轴。主要的钬离子间相互作用是偶极的,而Y^{3+}离子是非磁性的。横向于c轴伊辛方向的磁场Bx的应用导致量子自旋翻转波动,使这种材料成为着名的横向场伊辛模型的罕见物理实现。LiHo_ xY_{1-x} F_4在偶极铁磁(x=1)、稀磁(0.25 <~ x < 1)和高稀磁(x<~0.25)偶极自旋玻璃区的经典和横向场诱导量子相变问题在过去的25年里引起了大量的实验和理论研究兴趣。有两个问题受到了特别的关注:(i)在低Ho^{3+}浓度下是否存在{ \it反玻璃}(量子无序)相;(ii)是什么机制导致了铁磁(0.25 <~ x < 1)和自旋玻璃(x <~ 0.25)相的快速Bx诱导破坏?本文综述了LiHo_ xY_{1-x} F4在零和非零Bx中集体现象的理论和实验研究进展。
2011-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Searching for the Gardner transition in glassy glycerol
我们寻找一个加德纳转变玻璃甘油,一个标准的分子玻璃,测量三次谐波立方磁化率$χ_3^{(3)}$从略低于通常的玻璃化转变温度下降到$10K$。根据平均场图,如果玻璃内的局部运动由于Gardner相的出现而变得高度相关,则类似于动态自旋玻璃磁化率的$χ_3^{(3)}$应该在Gardner转变温度$T_G$处增加并发散。相反,我们发现,在冷却$| χ_3^{(3)} |$减少了几个数量级,并成为大致恒定的制度$100K-10K$。我们合理化我们的研究结果,假设低温物理描述的本地化激发弱相互作用通过自旋玻璃偶极成对相互作用在一个随机磁场。我们的定量估计表明,自旋玻璃相互作用是20至50倍小于本地随机场的贡献,从而合理的自旋玻璃加德纳相位的情况下。这暗示了加德纳相在标准分子玻璃中可能被抑制的事实,但它也暗示了在其他非晶态固体中以及通过改变制备方案来促进其存在的方法。
2020-12-08 cond-mat.dis-nn
Generic replica symmetric field-theory for short range Ising spin glasses
对称性的考虑和一个直接的,Hubbard-Stratonovich型,推导被用来构建一个副本场论相关的研究自旋玻璃化转变的短程模型在磁场。平均场的处理表明,两种不同类型的过渡存在,每当副本数n保持大于零。在顺磁体和复制磁体(具有非零自旋玻璃序参量的复制对称相)之间的零磁场下的Sherrington-Kirkpatrick临界点与deAlmeida-Almeidaless线分离,沿该线发生复本对称性破缺。我们认为,为了研究上临界尺寸d=6附近的de Almeida-Almeidless相变,有必要使用具有全部三个裸质量和八个立方耦合的通用立方模型.还强调了n可能发挥的关键作用。为了使微扰计算可行,一个新的表示的立方相互作用。为了说明该方法,我们以单圈顺序计算质量。一些技术细节和顶点规则的列表,以帮助未来的重整化群计算。
2002-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Short-Range Spin Glasses: Results and Speculations
本文分为两个部分。第一部分涉及短距离自旋玻璃在低温下如何表现的几个标准方案。早先的定理的作者进行了审查,并提出了一些新的结果,包括证明,在一个热力学系统表现出无限多的纯态和属性(如在复制对称性破缺的情况下),这些国家的混合物表现出自己在大的有限体积,必须有一个不可数无穷的状态。在本文的第二部分中,我们对各种尺寸的有限程自旋玻璃的低温相可能出现的异常情况进行了一些描述和推测。我们包括一个相变的可能性没有打破自旋翻转对称性的讨论,并提供了一个参数表明,在低维可能会发生这样的可能性。这一论点是基于一个新的证明Fortuin-Kasteleyn随机集群渗流在非零温度下的尺寸低至2。第二种推测认为,类似于安德森局域化理论中的某些现象,可能存在一种比先前讨论的更强的混沌温度依赖性:在这种情况下,实际的状态空间结构,而不仅仅是相关性,随温度而混沌地变化。
2005-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Griffiths-type theorems for short-range spin glass models
本文将Griffiths定理推广到短程自旋玻璃模型,证明复制品重叠分布展宽、两复制品自由能对耦合参数的不可微性、非零Edwards-Anderson序参量以及三复制品置换对称性自发破缺之间的等价关系,并推广到长程模型。
2024-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
The Effect of Intrinsic Quantum Fluctuations on the Phase Diagram of Anisotropic Dipolar Magnets
稀土材料$\mathrm{LiHoF_4}$被认为是著名的(偶极)伊辛模型的实验实现,并且在包含横向场$B_x$时,原型量子伊辛模型。此外,通过用非磁性Y离子取代磁性Ho离子,可以将无序引入到系统中,从而产生偶极无序磁体,并且在高度无序时产生自旋玻璃。事实上,这种材料已经在实验上,数值上和理论上仔细研究了几十年,目的是了解各种集体磁现象。其中一个至今尚未解决的问题是在低场和高温下实验和理论$B_x -T$相图之间的差异。在这里,我们提出了一个机制,支持数值结果,强调量子涨落引起的非对角偶极项的重要性,在确定的临界温度的各向异性偶极磁体的存在和不存在的横向场。因此,我们表明,作为一个简单的伊辛系统的描述是不足以定量描述的完整的相图$\mathrm{LiHoF_4}$,为纯以及为稀系统。
2022-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el