On the critical region of long-range depinning transitions
弹性相互作用核为$1/r^{d+σ}$的弹性界面的脱钉转变由临界指数表征,临界指数随$σ$连续变化。这些指数预计是唯一的和普遍的,除了在完全耦合($-d<σ\le 0$)的限制,在那里他们取决于“平滑”或“尖”的微观钉扎电位的性质。通过准确地比较在一个专门设计的脱钉模型的尖点和光滑的潜力的脱钉过渡,我们解释了这种特殊的限制在光滑的潜力的临界区域的消失,因为我们减少$σ$从短距离($σ\geq 2$)的完全耦合的情况下。我们的研究结果具有实际意义的临界脱钉指数的确定和识别的脱钉普适类在混凝土实验脱钉系统与非局部弹性,如接触线的液体和裂缝。
2018-06-22 cond-mat.dis-nn
Roughness at the depinning threshold for a long-range elastic string
在本文中,我们计算的粗糙度指数zeta的远程弹性字符串,在脱钉阈值,在随机介质中具有高精度,使用数值方法,利用解析结构的问题(“不通过”定理),但避免直接模拟的演化方程。这个粗糙度指数最近已经研究了模拟,功能重整化群计算,并通过实验(固体断裂,液体弯月面在4 He)。我们的结果zeta = 0.390 +/- 0.002是显着大于在以前的模拟,这是一致的一个循环重整化群计算所述。此外,该数据是不相容的固体中的裂纹扩展的实验结果,并为4 He接触线上的粗糙基板。这意味着在准静态极限下,实验不能用纯谐波长程弹性来描述。
2001-07-25 cond-mat.dis-nn
Anisotropic finite-size scaling of an elastic string at the depinning threshold in a random-periodic medium
我们数值研究了随机周期介质中受驱动的弹性弦在其依赖于样本的脱钉阈值时的几何形状。我们发现,各向异性的有限尺寸标度的平均平方宽度$\bar{w^2}$和其相关的概率分布都控制的比率$k=M/L^{ζ_{\mathrm{dep}}}$,其中$ζ_{\mathrm{dep}}$是随机流形脱钉粗糙度指数,$L$是纵向尺寸的字符串和$M$的随机介质的横向周期性。重新缩放的平均平方宽度$\bar{w^2}/L^{2ζ_{\mathrm{dep}}}$显示$k$的有限值的非平凡的单个最小值。我们发现,小$k$的初始减少反映了交叉在$k \sim 1$从随机周期随机流形粗糙度。非常大的$k$的增加意味着,越来越罕见的临界配置,伴随着交叉Gumbel临界力统计,显示异常粗糙度属性:横向周期性缩放,尽管$\bar{w^2} \ll M$,和subleading标准随机流形尺寸缩放的修正。我们的研究结果是相关的理解从界面到颗粒脱钉的尺寸交叉。
2010-12-20 cond-mat.dis-nn
Depinning in a two-layer model of plastic flow
我们研究了一个模型的两个层,每个层由一个d维的弹性物体驱动的随机基板,并通过粘性耦合相互作用。对于这个模型,平均场论(即一个完全连接的模型)预测从弹性脱钉到滞后塑性脱钉的无序或粘性耦合增加的过渡。一个功能RG分析表明,任何小的层间粘性耦合不稳定的标准(解耦)弹性脱钉FRG固定点d <= 4,而d > 4的平均场论的大部分方面恢复。在非零速度下的单回路研究表明,对于d<4,在弹性脱钉阈值以下移动状态和钉扎状态共存,对于周期性和非周期性驱动层具有滞后塑性脱钉。准静态的双回路分析揭示了更微妙影响的可能性,包括非周期性物体的新普适性类。我们还研究了d=0,即两个耦合粒子的模型,并表明,滞后并不总是存在的耦合层的周期性稳定状态可以动态不稳定。本文还证明了在任意维d上存在粘性耦合时,稳定的钉扎构型仍然是动力稳定的。此外,层模型的周期性物体是稳定的一个无穷小的相称密度耦合。我们的工作表明,仔细研究相空间中的吸引子及其吸引域对于d= 1,2,3维的情形是必要的。
2007-12-30 cond-mat.dis-nn
Universal Statistics of the Critical Depinning Force of Elastic Systems in Random Media
研究了随机介质中弹性系统临界脱钉力的重标概率分布。我们把证据的关键属性的脱钉过渡和相关变量的极值统计之间的潜在联系。分布是高斯的所有周期性系统,而在随机流形的情况下,存在一个家庭的普遍功能,从高斯分布到冈贝尔分布。这两种情况都是先验实验在有限的,宏观的,无序的弹性系统。
2004-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Elasticity of a contact-line and avalanche-size distribution at depinning
受最近的实验的启发,我们扩展了Joanny-deGennes计算的弹性接触线的任意接触角和任意板倾角存在重力。这就需要对非线性平衡曲线周围的弹性模式进行对角化,这是精确进行的。然后,我们对准静态脱钉时的雪崩尺寸分布进行了详细预测:我们研究了普遍的(即短尺度独立的)重新缩放的尺寸分布以及局部与全局雪崩的矩之比如何取决于弹性核的精确形式。
2009-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Depinning free of the elastic approximation
本研究用二维Ginzburg-Landau标量场建模畴壁各向同性脱钉转变,通过精确算法确定临界场与构型,发现不同尺度下分别对应淬灭Edwards-Wilkinson模型和入侵渗流的脱钉指数,提出二维畴壁脱钉的完整图景。
2023-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermally rounded depinning of an elastic interface on a washboard potential
通过解析和精确的数值模拟研究了弹性界面在搓衣板势上滑动时脱钉相变的热圆化。我们证实了标准的观点,即在脱钉阈值以下,考虑到向前移动的缺陷的热激活成核,可以计算平均速度。然而,我们发现,这种分析的直接扩展到附近或以上的脱钉阈值并不能完全描述的物理热辅助运动。特别是,我们发现,正是在脱钉点的平均速度并不遵循一个纯粹的幂律的温度天真地预期的类比与标准的相变,但提出了微妙的对数修正。我们解释了这些修正背后的物理机制,并认为它们是非特殊的集体效应,也可能适用于不相关的无序景观上的界面滑动的情况。
2020-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Random-Manifold to Random-Periodic Depinning of an Elastic Interface
我们数值研究了随机周期介质中驱动弹性界面的脱钉转变,该介质在运动方向上具有局部周期相关峰。移动界面的几何形状的分析揭示了存在几个特征长度分离不同的长度尺度制度的粗糙度。我们确定这些长度作为速度,温度,驱动力和横向周期性的函数的标度行为。一个动态的粗糙度图,从而获得包含,在小的长度尺度,临界和快速流动制度的随机歧管(或畴壁)脱钉的典型,并在大的长度尺度,临界和快速流动制度的随机周期性(或电荷密度波)脱钉的典型。从平衡几何形状的研究,我们也能够推断出在蠕变制度的粗糙度图,延伸到阈值以下的脱钉粗糙度图。我们的研究结果是相关的理解几何形状在脱钉的弹性耦合薄流形阵列在无序介质中,如驱动粒子链或涡线平面阵列。它们还允许适当地控制驱动无序界面的大规模模拟中的横向周期性边界条件的影响。
2010-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal Depinning Transition of Domain Walls in Ultrathin Ferromagnets
本文对不同铁磁薄膜在宽温度范围内的磁场驱动畴壁退钉扎相变进行了定量的比较研究。我们揭示了一个通用的尺度函数占驱动器和热效应的脱钉过渡,包括临界指数。我们得到的一致的描述,脱钉和亚阈值热激活蠕变运动应该揭示了普遍的玻璃动力学的热波动的弹性物体钉扎无序的能量景观。
2017-02-03 cond-mat.dis-nn
Driven depinning of strongly disordered media and anisotropic mean-field limits
通过强无序驱动的扩展系统建模一般使用粗粒度的自由度,弹性相互作用的方向平行于驱动力和滑动沿至少一个方向横向的运动。这样一个模型的实现是一个横向粘性耦合的弹性通道的集合。在无限范围内的限制,这个模型有一个三临界点分离的区域,其中的退钉是连续的,在普适类的弹性退钉,从一个区域,其中的退钉是滞后的。许多文献中讨论的集体运输模型是一般模型的特殊情况。
2003-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Elastic interfaces on disordered substrates: From mean-field depinning to yielding
我们考虑一个模型的弹性流形上驱动的无序能源景观,广义长程弹性。通过逐步允许零模式的存在来改变弹性核的形式,该模型在平均场去钉扎和有限维屈服之间平滑地插值。我们发现,在这个过程中,模型的临界指数的变化是平滑的。此外,我们表明,在所有情况下的Herschel-Buckley指数的流动曲线依赖于微观钉扎电位的分析形式。这是一个令人信服的迹象表明,在目前的弹塑性描述中,在有限维$d\geq 2$屈服是一个平均场转变。
2019-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Asymmetric Roughness of Elastic Interfaces at the Depinning Threshold
随机介质中受驱弹性界面的粗糙度通常被理解为由单个粗糙度指数$ζ$表征。我们发现,在脱钉阈值,由于对称性破缺所造成的方向的驱动力,弹性界面与本地,远程和平均场弹性表现出不对称的粗糙度。它表现为局部界面高度的偏态分布,并且可以通过使用去趋势波动分析来计算局部、段级标度指数的谱来量化。的不对称性观察到近似线性依赖的局部标度指数的差异的段的高度从平均界面高度。
2022-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dynamics below the depinning threshold
我们研究了无序介质中弹性线在脱钉阈值以下的稳态低温动力学。类似于平衡动力学,在极限T->0时,稳态由概率为1的单一构型主导。我们开发了一个精确的算法,以针对这种占主导地位的配置,并分析其几何特性的驱动力的函数。在大尺度下的线的粗糙度指数是相同的一个在脱钉。没有长度尺度发散在稳定状态政权的脱钉阈值接近从下面。我们发现,发散的长度,但它只与亚稳态之间的瞬态弛豫。
2006-03-10 cond-mat.dis-nn
Thermal Effects in the dynamics of disordered elastic systems
许多看似不同的宏观系统(磁体,铁电体,CDW,涡旋,...)可以被描述为一般的无序弹性系统。因此,从基础物理学和实际应用的角度来看,理解它们的静态和动态都提出了具有挑战性的问题。尽管取得了重要进展,但仍有许多问题有待解决。特别是温度对这些系统响应外力的方式有显著的影响。我们在这里解决的重要问题的热效应接近脱钉,以及这些影响是否可以理解的类比与标准的临界现象,类比,以便了解零温度的情况下有用。我们发现,接近脱钉力的温度导致一个四舍五入的脱钉过渡,并计算相应的指数。此外,使用一种新的算法,它是可能的,以精确地研究接近脱钉的行为,并表明,普遍接受的类比脱钉与临界现象不完全成立,因为没有发散的长度尺度存在于稳定状态下的属性的线的脱钉阈值以下。
2008-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Roughness of a Tilted Anharmonic String at Depinning
我们考虑Rosso和Krauth提出的二维随机势中具有非谐弹性能的驱动弦的离散化模型。使用有限尺寸标度,我们数值计算的粗糙度的字符串在一个统一的施加力在临界脱钉阈值。通过考虑一个字符串的净平均倾斜,我们证明了非谐弹性能量跨越淬火KPZ普适性类的模型,与最近的理论预测。
2004-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Numerical Calculation of the Functional renormalization group fixed-point functions at the depinning transition
本文用数值方法计算了在无规键(RB)和随机场(RF)势中,受弹簧准静态拉伸的弹性线的连续钉扎构形序列。测量线的质心的波动允许获得功能性重整化群(FRG)功能在脱钉过渡。第二累积量Delta(u)的普遍形式在原点有一个线性尖点,对于RB和RF是相同的,与静力学不同,而与双回路FRG很好地一致。尖点是由于雪崩,这是我们想象的。雪崩也会在三阶累积量中产生一个尖点,并得到了它的普遍形式,正如FRG所预言的那样。
2006-10-30 cond-mat.dis-nn
Height distribution of elastic interfaces in quenched random media
Computational Physics Laboratory, Tampere University(坦佩雷大学计算物理实验室)
研究淬火随机介质中弹性界面的高度分布,发现脱pin临界点处的负偏斜特性,并探讨了外部力变化对分布的影响。
2025-11-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theory and Experiments for Disordered Elastic Manifolds, Depinning, Avalanches, and Sandpiles
磁体中的畴壁、超导体中的涡旋晶格、脱钉时的接触线以及许多其他系统都可以被模拟为受淬火无序影响的弹性系统。它的场论在其上临界维数附近有一个控制良好的微扰展开。与标准场论相反,重整化群流涉及一个函数,即无序相关子$Δ(w)$,因此被称为泛函重整化群(FRG)。$Δ(w)$是一个物理可观测量,即弹性流形质心的自关联函数。在这篇评论中,我们给出了一个教学介绍,其现象学和技术。这使我们能够处理平衡(静态)和脱钉(动态)。在这些技术的基础上,雪崩的可观测性是可访问的:大小,持续时间和速度的分布,以及空间和时间的形状。无序弹性流形和沙堆模型之间存在各种等价关系:在一点驱动的弹性弦和奥斯陆模型;无序弹性流形和曼纳沙堆;电荷密度波和阿贝尔沙堆或环擦除随机行走。这些映射需要特定的技术,我们开发,包括离散随机系统通过粗粒度的随机运动方程,超对称技术,和元胞自动机建模。强于二次最近邻相互作用导致定向渗流,和非线性表面生长与额外的KPZ条款。另一方面,没有无序的KPZ可以映射回无序的弹性流形,无论是在定向聚合物的稳定状态,或一个单一的粒子的衰减。其他议题包括功能RG和复本对称性破缺,和随机场磁铁之间的关系。重点是数值和实验测试的理论。
2022-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Variant Monte Carlo algorithm for driven elastic strings in random media
我们讨论了非局部变量蒙特卡罗算法,该算法已成功地应用于无序介质中的驱动弹性弦在脱钉阈值的研究。在这里,我们证明了两个定理,建立该算法满足关键的不通过规则,并在一些初始时间后,字符串只向前移动。变异蒙特卡罗算法克服了局部方法的缺点,我们通过分析单针问题的去钉扎阈值。
2005-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Correlations between avalanches in the depinning dynamics of elastic interfaces
我们研究了随机基底上驱动的弹性界面脱钉动力学中雪崩之间的相关性。在平均场论(布朗力模型)中,已知雪崩是不相关的。在这里,我们得到了一个简单的场论,它描述了第一个偏差,从这个不相关的行为在$ε=d_c-d$扩展低于上临界尺寸$d_c$的模型。我们应用它来计算(i)雪崩大小(ii)雪崩动力学在两个连续的雪崩,或更一般地说,在两个雪崩分离的均匀位移$W$的接口之间的相关性。对于(i),我们得到了总尺寸、局部尺寸和总尺寸与给定种子(起始点)的相关性。对于(ii),我们得到了速度、持续时间和雪崩形状的相关性。一般来说,我们发现雪崩是{ \it反相关}的,大雪崩的发生使得小雪崩的发生更有可能,反之亦然。检查我们的结果的普遍性,使我们猜想几个新的精确的标度关系的临界指数,表征不同的相关性分布。对具有短程弹性的$d=1$界面进行了数值模拟,并与雪崩尺寸的预测进行了比较。他们也比较了我们最近的静态雪崩(冲击)的相关工作。最后,我们表明,天真的外推我们的结果到热激活蠕变制度在有限的温度下,预测强烈的正向运动事件之间的相关性,最近观察到的数值模拟。
2019-04-27 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Pinning dependent field driven domain wall dynamics and thermal scaling in an ultrathin Pt/Co/Pt magnetic film
研究了宽温度范围内磁场驱动的Pt/Co(0.45nm)/Pt垂直各向异性铁磁薄膜中的畴壁运动。三种不同的钉扎相关的动力学制度被清楚地确定:蠕变,热辅助磁通流和脱钉,以及它们相应的交叉。确定了表征钉扎的壁面弹性能和微观参数。在脱钉化转变处提取的热舍入指数$ψ=$ 0.15和Larkin长度交叉指数$ϕ=$ 0.24两者与数值预测很好地拟合。
2014-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Depinning with dynamic stress overshoots: Mean field theory
分析了弹性流形在外力$F$作用下通过随机势场的无限程模型,重点考虑了惯性效应。当惯性参数$M$较小时,存在从小- $F$静态相到大- $F$移动相的连续脱钉过渡。当$M$增加到$M_c$时,出现新的三临界点。对于$M\!>\!M_c$,退钉扎转变变得不连续并具有滞后。然而,离散的"雪崩“样事件的分布,因为力的增加,在静态阶段的$M\!>\!M_c$有一个不寻常的混合一阶和关键的功能。
2000-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Depinning transition at the upper critical dimension
我们利用泛函重整化群研究了在上临界尺寸d_{c} = 4时,在脱钉相变附近的受驱动弹性界面上,猝灭的无规场无序效应.我们已经发现,位移关联函数与距离x的关系为ln(x)^{2/3}(对于大的x)。稍高于退钉扎转变的力-速度特性由方程v~f描述|ln(f)|^{2/9},而相关长度表现为L_{v}~f ^{-1/2}| ln(f)|^{1/6},其中f = F/F_{c}-1是折合驱动力。
2003-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Elasticity in the skyrmion phase unveils depinning at ultra-low current densities
纳米级稳定磁性物体的受控运动已被提出作为新一代磁存储设备的基础。磁skyrmions,涡旋状自旋纹理稳定的拓扑结构是特别有前途的候选人,这项技术。它们的纳米尺寸和响应于比引起磁畴壁运动所需的电流密度低几个数量级的电流密度而移位的能力表明它们对于可以在低功率下操作的高密度存储器器件的潜力。然而,为了实现这一点,需要控制skyrmion运动,其中一个关键问题涉及skyrmion与底层原子晶格和无序(钉扎)的耦合。在这里,我们使用共振超声光谱(RUS),一种对弹性性质变化高度敏感的探针,揭示了原型skyrmion材料MnSi中skyrmion弹性和脱钉的新情况。在MnSi中,skyrmions形成晶格,其导致作为磁晶耦合的结果的原子晶格的弹性性质的显著变化。在没有外加电流的情况下,底层晶格的剪切模量和压缩模量在skyrmions形成的场温度范围内表现出突然的变化。当电流密度超过$j_c^*$时,弹性性质的变化消失,表明skyrmion和原子晶格的退耦。有趣的是,$j_c^*$,我们确定为skyrmion脱钉的开始,是约20倍小于$j_c$先前通过非线性霍尔效应测量。我们的研究结果表明,存在一个以前未检测到的中间动态政权可能占主导地位的skyrmion蠕变运动与潜在的应用程序的重要后果。
2017-11-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Short time relaxation of a driven elastic string in a random medium
我们数值研究了二维钉扎景观中受驱动的弹性弦的弛豫。弦的松弛,最初是平坦的,是由一个不断增长的长度$L(t)$分离短的稳态平衡的长度尺度,从大的长度尺度,保持记忆的初始条件。我们发现一个宏观的短时间制度,放松是普遍的,以上和以下的脱钉阈值,不同的标准临界现象的预期。在阈值以下,零温度弛豫向第一钉扎配置提供了一种新颖的,实验上方便的方式来访问所有的临界指数的脱钉过渡独立。
2006-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Large scale numerical simulations of "ultrametric" long-range depinning
研究了弹性线与淬火无序相互作用的长程相互作用的脱钉问题,适用于裂纹扩展或润湿。一个超度量距离,而不是欧几里德距离,允许大幅减少的数值复杂性的问题。基于大规模的模拟,两到三个数量级比以前考虑的,我们得到一个非常精确的确定临界指数,这是无法区分的,从他们的欧几里得度量同行。此外,标度函数被示出为是不变的。因此,超度量距离的选择并不影响脱钉跃迁的普适性类,并为解析实空间重整化群方法开辟了道路。
2004-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Universal distribution of threshold forces at the depinning transition
本文研究了零温无序介质中有限尺寸弹性系统在外力作用下脱钉相变的阈值力分布。利用泛函重整化群(FRG)方法计算了准静态极限下钉扎力的分布。这种分布是普遍的两个参数,平均临界力,它的宽度。我们讨论了在有限大小的样本阈值力的可能定义。我们展示了我们的结果相比,后者的分布最近计算的所谓的临界配置的数值模拟。
2006-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal non stationary dynamics at the depinning transition
研究了无序介质中弹性界面在脱钉相变时的非定常动力学。我们计算的两个时间响应和关联函数,发现是普遍的,其特征在于由两个独立的临界指数。我们发现一个很好的协议之间的双回路泛函重整化群计算和分子动力学模拟的标度形式,并为响应老化指数$θ_R$。我们还描述了一个动态的维度交叉,观察到长时间在一个有限的系统放松。我们的研究结果是相关的非稳态驱动动力学的铁磁薄膜和润湿接触线的畴壁。
2009-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Depinning and flow of a vortex line in an uniaxial random medium
本文用数值方法和解析方法研究了单向弹性弦在三维无序介质中的动力学行为。在准静态极限下,弦在驱动方向上是超粗糙的,具有粗糙度指数$ζ_{\parallel} = 1.25\pm 0.01$、动态指数$z_{\parallel}= 1.43 \pm 0.01$、相关长度指数$ν= 1.33 \pm 0.02$、去钉扎指数$β= 0.24\pm 0.01$和雪崩大小指数$τ_{\parallel} = 1.09 \pm 0.03$。在横向上,我们发现$ζ_{\perp} = 0.5 \pm 0.01$、$z_{\perp} = 2.27 \pm 0.05$和$τ_{\perp} =1.17\pm 0.06$。我们表明,横向波动不改变临界指数的驱动方向,所预测的平面近似(PA)在1996年提出的Ertas和Kardar(EK)。我们检查PA的力-力相关,比较功能重整化群和模拟。随机键(RB)和随机场(RF)无序都产生一个普适类,与二维随机介质中的弹性弦的普适类无法区分。当满足EK的$z_{\perp}=z_{\parallel}+1/ν$和$ν=1/(2-ζ_{\parallel})$时,横向运动是布朗运动,具有由向前运动局部设置的时钟。这意味着$ζ_\perp = (2-d)/2$,不同于EK。在小的驱动速度下,局部平行位移的分布具有负偏度,而在横向上,它是高斯分布。对于大尺度,系统可以…
2022-04-19 cond-mat.dis-nn
Creep dynamics of elastic manifolds via exact transition pathways
研究了无序介质中弹性弦在退钉阈值以下的稳态。在低温极限,对于一个固定的样品,稳态是由一个单一的配置,我们确定确切的亚稳态之间的过渡途径。在此极限下得到了动力学相图。与热力学相变不同,脱钉过渡与阈值以下稳态的发散长度尺度无关,而仅与瞬态动力学有关。我们讨论了势垒高度的分布,并检查在小,但有限的温度下使用Langevin模拟的动态相图的有效性。相图继续保持破缺的统计倾斜对称。我们指出我们的结果的相关性的实验中的蠕变运动的弹性界面。
2009-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Short-range depinning in the presence of velocity-weakening
Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系)
该研究探讨了在速度退化作用下近程脱粘现象,通过理论分析确认了成核机制和滞后效应的主导因素。
2025-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Decoupling and Depinning II: Flux lattices in disordered layered superconductors
本文研究了层状超导体在垂直于超导层的磁场和无序存在下磁通晶格的相变。我们发现,无序层之间产生一个随机的约瑟夫森耦合,导致约瑟夫森玻璃(JG)相在低温下,消失的JG顺序识别脱钉过渡。我们还发现,无序和热涨落导致层退耦的重整化约瑟夫森耦合消失。近解耦的非谐制度被发现,通常的弹性和由此产生的布拉格玻璃是无效的。退钉线在一个多临界点处与退耦线相交,得到三条过渡线和一条交叉线。该相图与Bi_2Sr_2CaCu_2O_8上的异常数据如“第二峰”和脱钉转变相一致。约瑟夫森等离子体频率的评估在各个阶段。
2005-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Anchored advected interfaces, Oslo model, and roughness at depinning
研究具有吸收边界的一维对流系统,发现Toom模型、定向排斥过程和带对流扩散的动态指数随观测量变化,Oslo模型则不同,由此推导出驱动弹性弦去钉扎时的粗糙度指数。
2023-02-27 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Functional Renormalization for pinned elastic systems away from their steady states
利用单回路泛函RG研究了两类远离平衡态或定常态的弹性系统的动力学问题。从一个平坦的初始条件开始,脱钉过渡的临界制度进行了研究。它表现出非平凡的两个时间动力学制度的指数和尺度函数中获得的尺寸扩展。随机Sine-Gordon模型的超粗糙玻璃相在低温下的老化和平衡动力学的特点是由一个单一的动力学指数$z \approx c/T$,其中$c$比较以及最近的数值计算工作。这与钉扎系统的热边界层图一致。
2005-01-10 cond-mat.dis-nn
Statics and dynamics of elastic manifolds in media with long-range correlated disorder
本文研究了无序介质中弹性流形的静力学和动力学问题,对于大的间距r,缺陷的猝灭与r^{-a}相关。我们推导出的功能重整化群方程的单圈顺序,这使我们能够描述的普遍性质的系统在平衡和脱钉过渡。使用双展开式,我们计算了表征不同普适类的不动点,并分析了它们的稳定区域。长程无序相关器保持解析,但产生短程无序,其相关器呈现通常的尖点。临界指数和普适振幅在固定点处计算到一阶的Δ和δ。在去钉扎时,可能出现大于1的速度-力指数β。我们讨论可能的实现使用扩展缺陷。
2007-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Estimating predictability of depinning dynamics by machine learning
Tampere University(坦佩雷大学)
本文通过机器学习研究了在随机介质中由外部力驱动的弹性界面脱pin动力学的可预测性,发现接近临界点时预测性呈指数衰减。
2025-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Depinning with dynamic stress overshoots: A hybrid of critical and pseudohysteretic behavior
研究了弹性流形在随机介质中受外力F驱动的模型,重点研究了惯性波和弹性波的影响,特别是{ \it应力过冲},其中流形的一个段的运动除了引起静态应力外,还引起其相邻段上的临时应力。这种应力过冲降低了脱钉的临界力,使脱钉过渡滞后。我们发现,运动相的稳态速度仍然是历史独立的和临界行为的力减少是在相同的普适性类的情况下的应力过冲:耗散极限已被分析研究。为了得出这一结论,各种数量的有限尺寸标度分析已经补充了启发式参数。如果力从零开始缓慢增加,发生的雪崩大小的频谱似乎与耗散极限完全不同。在停止从移动相,重新启动涉及分形和气泡状成核。磁滞回线可以理解为由应力过冲引起的耗尽层,但令人惊讶的是,在非常大的样品的限制下,磁滞回线消失了。我们认为,虽然可以有显着的差异,在很大范围的长度尺度,普遍性类管理这个pseudohysteresis再次是耗散极限。简要讨论了这一图象对地质断层上地震的统计学和动力学的影响。
2002-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Uniqueness of the thermodynamic limit for driven disordered elastic interfaces
本文研究了一维弹性界面尺寸$L$在横向尺寸为$M=k L^ζ$的无序介质中的周期性边界条件下的脱钉转变时的有限尺寸涨落,其中$ζ$是脱钉粗糙度指数,$k$是有限长径比参数.我们专注于从无限窄($k\to 0$)到无限宽($k\to \infty$)介质的交叉。我们发现,在热力学极限的临界力的值和速度-力特性的精确行为是{ \it唯一}和$k$ -独立的。我们还表明,临界力(偏差和方差)的有限大小波动以及全球的接口宽度跨越从幂律对数作为$k$的函数。我们的研究结果是相关的理解力驱动和速度驱动接口的各向异性尺寸效应。
2013-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mean-Field Theories for Depinning and their Experimental Signatures
平均场论是用几个变量代替扩展系统的一种近似。对于弹性流形的脱钉,这些是其质心$u$的位置,以及力$F(u)$的统计。有两种建议来模拟后者:作为一个随机行走(ABBM模型),或作为整数$u$的不相关的力量(离散粒子模型,ESTA)。虽然对于许多实验ABBM(在文献中误导性地等同于平均场论)做出了定量正确的预测,微观无序力-力相关性不能线性增长,因此作为随机游走而无限增长。即使是在小距离上有效的(重整化的)无序力,在大距离上也是有界的。我们建议将力建模为Ornstein Uhlenbeck过程。后者在小尺度上表现为随机游走,在大尺度上不相关。通过连接到结果在这两个限制,我们解决了模型在很大程度上分析,使我们能够描述在所有制度的速度,雪崩的大小和持续时间的分布。为了建立这种转变的实验签名,我们研究的响应函数,和关联函数的位置$u$,速度$\dot u$和力$F$下缓慢驱动速度$v>0$。虽然在$v=0$中,力或位置相关性在原点处具有尖点,但该尖点在有限驱动速度下是圆整的。我们给出了一个详细的解析分析,这使我们能够,给定的实验数据,提取响应函数的时间尺度,并重建力-力相关器在$v=0$。后者是场论的中心对象,因此包含了关于所讨论的普适类的详细信息。我们通过仔细的数值模拟来测试我们的预测,模拟范围可达10个数量级。
2022-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Maximum relative height of elastic interfaces in random media
研究了随机势场中自仿射一维弹性界面的最大相对高度(MRH)分布。我们分析了零驱动力下的基态构型,以及在脱钉阈值下的临界构型,包括随机流形和随机周期普适类。这些配置采样精确的数值方法,和它们的MRH分布进行比较与那些具有相同的粗糙度指数和边界条件,但产生的独立傅立叶模式与正态分布的振幅。利用Pickands定理,我们推导出后者的右尾的精确解析描述。适当重新调整后的MRH分布,我们发现,从高斯独立模式近似的校正一般是小的,如先前发现的平均宽度分布的脱钉配置。在大尺寸的限制,所有的修正是有限的,除了基态的随机周期类的MRH分布成为,周期性的边界条件,不可区分的艾里分布。我们发现,MRH分布,在一般情况下,敏感的边界条件的变化。
2011-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Numerical Approaches on Driven Elastic Interfaces in Random Media
讨论了淬火随机介质中弹性界面的普遍动力学。我们着重研究了粗糙几何与驱动稳态下集体输运性质之间的关系。特别设计的数值算法,使我们能够分析平衡,蠕变和脱钉制度的运动在极小模型。我们的研究结果的相关性理解畴壁实验的概述。
2013-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Manifolds in high dimensional random landscape: complexity of stationary points and depinning
我们得到了退火复杂性的显式表达式,分别与(i)驻点总数和(ii)局部极小值的能量景观的内部尺寸$d<4$嵌入在一个随机介质的尺寸为$N \gg 1$和限制的抛物型潜力与曲率参数$μ$的弹性流形。这些复杂性都消失在确定为拉金质量的临界值$μ_c$。对于$μ<μ_c$,系统处于复相,对应于其$T=0$热力学中的复本对称性破缺缺。在$μ_c^-$上,复杂性分别以二次(稳定点)和三次(最小值)的方式消失。对于$d\geq 1$,它们允许有限的“无质量”极限$μ=0$,该极限用于提供施加力下的脱钉阈值的上限。
2020-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Benchmarking the nonperturbative functional renormalization group approach on the random elastic manifold model in and out of equilibrium
在随机环境中,由随机场伊辛模型和弹性流形组成的无序系统的临界性由零温不动点控制,零温不动点必须通过泛函重整化群来处理。我们将之前用于描述平衡状态下和平衡状态下的RdR的非微扰泛函重整化群方法[Balog-Tarjus-Tissier,Phys. Rev. B 97,094204(2018)]应用于随机弹性流形模型的更简单且目前已得到充分研究的情况。我们恢复的主要已知的属性,临界指数和标度函数,钉扎阶段的歧管在平衡和脱钉阈值的非热和准静态驱动的情况下,任何尺寸$0<d\leq 4$。这种成功的基准测试我们的理论方法提供了强有力的支持,我们以前得到的结果,特别是关于不同的普适性类的平衡和平衡(滞后)临界点以下的临界尺寸$d_{DR}\approx 5.1$。
2019-04-01 cond-mat.dis-nn
Exponential number of equilibria and depinning threshold for a directed polymer in a random potential
通过将Kac-Rice方法扩展到有限内部维度的流形,我们证明了所有可能平衡(即无力配置,又名)的平均数$\left\langle\mathcal{N}_\mathrm{tot}\right\rangle$限制在谐振阱中并在维度$d=1+1$上受到淬灭的随机高斯势的弹性线(定向聚合物)的平衡点)随着其长度$L$以指数方式增长$\left\langle\mathcal{N}_\mathrm{tot}\right\rangle\sim\exp{(r\,L)}$。的增长率$r$被发现是直接相关的广义李雅普诺夫指数(GLE),这是一个时刻生成功能的大偏差型波动的解决方案与随机薛定谔算子的1D安德森局域化问题的初始值问题。对于强约束,率$r$是小的,并给出了一个非微扰(瞬子,Lifshitz尾状)GLE的贡献。对于弱约束,发现速率$r$与钉扎理论的Larkin长度的倒数成正比。作为一个应用程序,识别与景观“拓扑平凡化”现象的脱钉,我们得到的脱钉阈值$f_c$的上限,在施加的力的存在下,弹性线和$d$维流形,表示通过平均模量的拉普拉斯算子的谱行列式的随机潜在的。我们还讨论了稳定平衡点的计数问题。最后,我们将该方法推广到计算在固定能量(弹性,势和总)的平衡点的渐近数,并获得这些平衡点(即无力配置)的能量密度的(退火)分布。与拉金模型的一些联系也建立起来。
2018-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Depinning transition of charge-density waves: mapping onto $O(n)$ symmetric $ϕ^4$ theory with $n\to -2$ and loop-erased random walks
被杂质钉扎的周期性弹性系统,如电荷密度波(CDW),表现出非平凡的玻璃态动力学临界行为。它们的正确理论描述需要泛函重整化群。我们发现,他们的临界行为接近脱钉过渡是一个简单得多的模型,$O(n)$ -对称$ϕ^4$理论在不寻常的极限$n\to -2$。我们证明,这两个理论产生相同的结果,4-循环顺序,并给出了一个微扰和非微扰证明他们的等价性。正如我们所展示的,这两种理论都可以用来描述循环擦除随机游走(LERW),即循环一旦形成就被擦除的随机游走的轨迹。值得注意的是,两个著名的非自相交随机游动模型,自回避游动(SAW)和LERW,都可以映射到$ϕ^4$理论,形式上$n=0$和$n\to -2$组件。这种映射使我们能够计算动态临界指数的CDW在脱钉过渡和分形维数的LERW在$d=3$前所未有的准确性,$z(d=3)= 1.6243 \pm 0.001$,在很好的协议与估计$z = 1.624 00 \pm 0.00005$的数值模拟。
2019-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A numerical study of the statistics of roughness parameters for fluctuating interfaces
自仿射粗糙界面在实验系统中是普遍存在的,并且显示特征标度特性作为其支持介质中的无序性质的签名,即其异质性的统计特征。不同的方法已被用来提取粗糙度信息,从这样的自仿射结构,特别是它们的标度指数和相关的前因子。值得注意的是,对于粗糙度特征的实验表征,正确评估样品间粗糙度参数的波动是至关重要的。在这里,通过在实空间和倒易空间中进行基于位移关联函数的尺度分析,我们计算粗糙度参数的统计特性。作为一个理想的,无伪影的参考案例研究,特别是针对有限大小的系统,我们考虑三种情况下的数值模拟一维界面:(i)在热波动下并且没有无序的弹性线,(ii)与无序能量景观平衡的定向聚合物,以及(iii)当外部施加的驱动力等于由无序设定的去钉扎力时,处于临界去钉扎状态的弹性线。我们的研究结果表明,样品到样品的波动是相当大的测量粗糙度指数时。这些波动也与粗糙度幅度有关。因此,最低限度的独立接口实现(在我们的数值模拟中至少有几十个),应用来保证足够的统计平均,一个问题往往被忽视的实验报告。
2021-07-20 cond-mat.dis-nn
Avalanches in Tip-Driven Interfaces in Random Media
本文通过数值模拟和标度参数分析了随机介质中单点驱动的一维弹性界面的雪崩统计。全局和局部雪崩的大小都是幂律分布的,普适指数由脱钉粗糙度指数$ζ$和界面尺寸$d$给出,并且与它们在均匀驱动的情况下的值不同。小雪崩的均匀驱动行为和大雪崩的点驱动行为之间出现交叉。交叉的规模由拉力弹簧的刚度和界面的弹性之间的比率控制;它在全局和局部雪崩大小分布中都是可见的,就像在平均空间雪崩形状中一样。我们的结果是相关的模型实验,涉及局部驱动的弹性流形在低温下,如磁畴壁或涡旋线的超导体。
2015-10-23 cond-mat.dis-nn
Critical exponents of the driven elastic string in a disordered medium
我们分析了通过一个连续的随机势以上的脱钉阈值驱动的谐波弹性弦。计算出速度指数β = 0.33(2)。我们观察到一个交叉的粗糙度指数zeta从临界值1.26的渐近(大的力)值为0.5。我们直接计算了速度关联函数和相应的关联长度指数nu = 1.29(5),它服从标度关系nu = 1/(2-zeta),与临界力涨落的有限尺度标度指数一致。速度关联函数在短距离上是不通用的。
2005-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Activation and Avalanche Length Scales in the Finite-Temperature Creep of an Elastic Interface
Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学);PMMH, CNRS, ESPCI Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎市立高等物理化工学院);Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, CNEA–CONICET, Centro Atómico Bariloche(巴里洛切原子能研究所纳米科学与技术研究院);Instituto Balseiro, Centro Atómico Bariloche, CNEA–CONICET–UNCUYO(巴里洛切原子能研究所巴尔塞罗研究所)
研究有限温度下弹性界面蠕变动力学,发现两种长度尺度:$\ell_{\mathrm{opt}}$控制动力学瓶颈,$\ell_{\mathrm{av}}$描述热激活雪崩的空间范围,二者分别影响结构因子临界行为和动态Susceptibility增长。
2026-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Avalanche-size distribution at the depinning transition: A numerical test of the theory
我们用数值方法计算了在随机场景观中,由强度为m^2的(小)弹簧拉动的弹性线(d=1)或界面(d=2)的连续钉扎构型之间的跳跃(雪崩)的大小S。我们得到了强有力的证据,即在远离小尺度截止点的情况下,尺寸分布的形式为P(S)= p(S/S_m)<S>/S_m^2,其中S_m =<S^2>/(2<S>)与m^(-d-zeta)成正比,是雪崩的尺度,zeta是脱钉化转变处的粗糙度指数。将标度函数f(s):= s^tau p(s)的测量结果与最近的Functional RG(FRG)计算的预测结果进行比较,包括平均场和单回路水平。雪崩的大小指数τ被发现在很好的协议与猜想τ = 2- 2/(d+zeta),最近证实了一个循环通过FRG。函数f(s)在s较大时呈现出肩部和拉伸指数衰减,其中ln f(s)与- s^delta成比例,并且在d=1时delta约为7/6。函数f(s),通用的力矩比,和生成函数<exp(lambda s)>被发现与单回路FRG预测非常一致。局部雪崩大小的分布,即维数d '的流形的子空间的跳跃的分布,也被计算并与我们的FRG预测和猜想τ' =2- 2/(d '+ zeta)进行比较。
2009-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Long-range interactions in the avalanches of elastic interfaces
无序系统受到缓慢增加的外部应力时,通常会产生一种突然的动力学反应,其特征是活动的爆发,称为雪崩,这是失衡相变的表现。本论文主要研究弹性界面在脱钉相变附近的动力学行为,特别是长程相互作用的影响。推导了局部速度场的关联函数的普适标度形式。它允许测试转换的普适性类以及交互的范围。我还研究了在存在远程相互作用的情况下形成的集群的统计数据,并展示了它与全球雪崩统计数据的关系。最后,我提出了分析进展的理解雪崩的空间结构内的平均场模型,布朗力模型。
2021-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
An exact mapping of the stochastic field theory for Manna sandpiles to interfaces in random media
我们表明,随机场论的定向渗流在存在一个额外的守恒定律(C-DP类),可以精确地映射到连续介质理论的弹性界面的脱钉在短程相关淬火无序。在通常研究的一条参数线上,这种映射导致最简单的过阻尼动力学。远离这条线,一个额外的记忆项出现在接口动态,我们认为,它不会改变的普遍性类。由于C-DP被认为描述了自组织临界性的Manna类,这表明Manna随机沙堆和无序弹性界面(即淬火的Edwards-Wilkinson模型)具有相同的普遍大尺度行为。
2014-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Distribution of velocities in an avalanche
对于在脱钉附近的受驱动弹性物体,我们从第一性原理导出了雪崩中的瞬时速度分布。证明了在上临界维数d >= duc以上,质心速度的n次分布与ABBM随机方程的预测是等价的.我们的方法允许从瞬子方程计算空间和时间依赖性。我们将计算推广到平均场以外的最低阶,即n = duc-d。
2011-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech