Avalanche induced co-existing localised and thermal regions in disordered chains
我们研究了安德森局域链的稳定性,包括一个单一的有限相互作用的热种子。该系统模拟了罕见的低无序区域对多体局域链的影响。在平均局域化长度的阈值以上,种子导致失控热化,其中有限部分的轨道被吸收到热泡中。这种“部分雪崩”机制提供了一个简单的例子,离域,非遍历动力学阶段。我们推导出的层次结构的长度尺度所需的典型样品表现出雪崩不稳定性,并表明所需的种子大小发散的雪崩阈值。我们引入了一个新的无量纲统计量,测量的有效尺寸的热泡,并用它来数值证实雪崩理论的预测在安德森链在无限温度。
2021-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A Two-Threshold Model for Scaling Laws of Non-Interacting Snow Avalanches
触发雪崩的雪板破坏尺寸呈幂律分布。这种幂律概率分布函数也被提出来表征不同的滑坡类型。为了理解重力驱动系统的这种缩放,我们引入了一个双阈值的2-d元胞自动机,其中故障发生不可逆的。以雪板雪崩为模型系统,我们发现格点系统崩溃前的最大雪崩的规模服从幂律分布。通过调整的两个故障阈值的比率的最大值,我们的模型再现的范围内观察到的土地,岩石或雪雪崩的幂律指数。我们建议这个控制参数代表材料的凝聚力各向异性。
2004-10-06 cond-mat.dis-nn
Field theory of disordered systems -- Avalanches of an elastic interface in a random medium
在这篇论文中,我将讨论用场论分析无序系统的方法。无序系统的特征在于由于不均匀性而导致的随机能量景观,其在所考虑的现象的时间尺度上保持固定。我专注于在随机介质中的弹性界面,如钉扎域壁的铁磁体包含缺陷,流体接触线粗糙表面等的目标是了解静态性能(如粗糙度),这样的系统,和他们的动态响应于外力。界面以雪崩的方式移动,在随机的时间点触发,被长时间的静止分开。对于磁畴壁,这种现象被称为巴克豪森噪声。我首先研究了布朗随机力景观中的粒子模型,适用于高维界面。对于单调但随时间变化的驱动力,得到了它的精确解。这允许计算雪崩大小和持续时间的联合分布,以及它们的空间和时间形状。然后,我把这些结果推广到一个短程相关的疾病。使用功能的重整化群,我计算雪崩的大小,持续时间和它们的平均形状作为时间的函数的普遍分布。相对于布朗模型的校正在足够低的维度中变得重要(例如,对于固体断裂中的裂纹前缘)。然后,我讨论了Kardar-Parisi-Zhang非线性表面生长的粗糙相的连接,以及在无序绝缘体中电导的变程跳跃模型的应用。
2013-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Noise in disordered systems: The power spectrum and dynamic exponents in avalanche models
长期以来,人们已经知道巴克豪森噪声的功率谱在高频处具有幂律衰减。到目前为止,对这种衰变的理论预测是不正确的,或者只适用于一小部分模型。在本文中,我们描述了一个仔细的推导雪崩模型的功率谱指数,特别是在零温度随机场伊辛模型的变化。我们发现,天真的指数,(3-tau)/(σ nu z),这已经在其他几篇论文中推导出来,一般是不正确的小τ,当大雪崩是常见的。(tau是描述雪崩大小分布的指数,(σ nu z)是描述雪崩大小和雪崩持续时间之间关系的指数。我们发现,对于一个大类的雪崩模型,包括巴克豪森噪声的几个模型,正确的指数τ <2是1/(sigma nu z)。我们明确地推导出平均场指数2。在这个过程中,我们计算的平均雪崩形状的雪崩的固定持续时间和缩放形式的一些物理性质。
2001-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Measuring neuronal avalanches in disordered systems with absorbing states
幂律形状的雪崩大小分布被广泛用于探测许多不同系统中的临界行为,特别是在神经网络中。雪崩的定义是模糊的。通常,理论雪崩被定义为刺激和松弛到非活性吸收状态之间的活动。另一方面,实验性神经元雪崩是由连续沉默状态之间的活动定义的。我们认为,后者的定义可以扩展到一些理论模型,以表征他们的幂律雪崩和临界行为。我们研究了一个系统,其中的驱动和弛豫时间尺度的分离出现从它的结构。我们将雪崩的两种定义应用于我们的模型。两者都产生幂律分布的雪崩,如预期的那样,在临界点与系统大小成比例。然而,我们发现限制幂律分布的雪崩的临界区域外的实验过程中,这是不期望的标准理论定义。我们注意到,这些结果是依赖于模型的细节。
2018-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Two distinct Mott-Insulator to Bose-glass transitions and breakdown of self averaging in the disordered Bose-Hubbard model
利用原子极限附近强耦合展开的副本场论的重整化群分析,研究了弱无序玻色-哈伯德模型的Mott绝缘相的不稳定性.我们确定了一个新的序参量和相关的长度尺度,能够捕捉到从零压缩性的状态,莫特绝缘体,到一个压缩性是有限的,玻色玻璃的过渡。序参量是无序诱导质量分布的相对方差。在莫特绝缘体中,相对方差重新归一化为零,而在玻色玻璃中,相对方差发散。相对方差的发散标志着自平均的崩溃。控制自平均击穿的长度尺度是稀有区域之间的距离。这个长度尺度在玻色玻璃中是有限的,但在过渡到莫特绝缘体处发散,对于无公度填充物,指数为$ν=1/D$。同样,在转变处,压缩性以$γ=4/D-1$的指数消失。在相称的填充,过渡是由一个不同的固定点,在这两个无序和相互作用的顶点是相关的。
2011-09-19 cond-mat.dis-nn
Crossover Behavior in Burst Avalanches of Fiber Bundles: Signature of Imminent Failure
被认为是许多纤维束,统计分布的阈值为个别纤维的故障,并在一个爆裂的纤维所携带的负载是均匀分布在幸存的成员。在击穿过程中,发生了由多个纤维同时断裂组成的雪崩,这种雪崩的幅度Delta的分布为D(Delta)。我们证明了,对于某些阈值分布,在两个幂律D(Delta)与Delta^(-xi)成比例的情况下,xi=3/2或xi=5/2,存在D(Delta)的交叉行为。后者被认为是一般的行为,我们给出了条件,D(德尔塔)正比于德尔塔^(-3/2)的行为被视为。这种交叉是光纤束中即将发生灾难性故障的信号。我们发现在熔丝模型中有相同的交叉行为。
2005-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Catching thermal avalanches in the disordered XXZ model
本文研究随机场 XXZ 模型与有限弱无序热浴耦合时的量子雪崩,利用两点关联函数刻画热化区增长,数值区分遍历、临界与多体局域化情形,并指出雪崩终止条件及外部驱动导致热化的区别。
2024-04-09 cond-mat.dis-nn quant-ph
Mean field fracture in disordered solids: statistics of fluctuations
在无序脆性固体中,\emph{terminal}失效时伴随着幂律分布的涨落。相关的间歇性无标度行为是从基本的角度来看,因为它普遍出现从一个复杂的相互作用的阈值型非线性,淬火无序,长程相互作用的兴趣。我们使用最简单的平均场描述这样的系统,表明它们可以预期将经历脆性和准脆性(韧性)响应之间的过渡。而前者的特点是由幂律分布的雪崩,在后者中,雪崩的统计主要是高斯。特定状态的实现取决于无序的方差和由弹性模量的组合表示的有效刚度。我们认为,强大的临界性,如在地震和倒塌的多孔材料的情况下,表明系统的自我调整的边界分离脆性和韧性制度。
2021-10-16 cond-mat.dis-nn
Markovian baths and quantum avalanches
在这篇文章中,我将讨论一些数值结果的稳定性的多体定域相的热包裹体。这项工作简化了Morningstar等人最近提出的一项建议[arXiv:2107.05642],并研究了微扰耦合到马尔可夫浴的小无序自旋链。正则无序海森堡链雪崩稳定性的临界无序度超过W>20。与Anderson绝缘体形成鲜明对比的是,雪崩阈值随着系统尺寸的变化而显著漂移,在所研究的制度中没有饱和的证据。我认为,结果是最容易解释的缺乏一个多体本地化阶段。
2021-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Tolerance and breakdown of topological protection in a disordered waveguide
本文研究了无序波导中拓扑保护的容忍度与崩溃机制,发现对非凡晶格施加半径无序会立即打破拓扑保护,并揭示了该崩溃源于占据拓扑带隙的供体和受主模式,同时通过Bott指数计算证实了Anderson局域化现象。
2023-09-14 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
The Spatial Shape of Avalanches
在无序弹性系统中,由抛物型约束势的缓慢位移驱动,系统的所有前进都是爆发式的,称为雪崩。雪崩在时间上有一个有限的延伸,这比它们之间的等待时间要小得多。雪崩在空间上也有一个有限的扩展$\ell$,即在雪崩期间只有一部分尺寸为$\ell$的界面移动。在这里,我们研究它们的空间形状$\left< S(x)\right>_{\ell}$给定$\ell$,以及它的波动编码的第二累积量$\left< S^{2}(x)\right>_{\ell}^{\rm c}$。我们建立的缩放关系管理的行为接近边界。然后,我们给出解析结果的布朗力模型,其中的微观无序的每个自由度是一个随机行走。最后,我们证实了这些结果与数值模拟。为了正确地做到这一点,我们阐明了离散化效应的影响,这也证实了假设进入缩放ananomaly。这使我们能够达到中等规模雪崩的缩放极限。我们发现很好的协议的普遍形状,其波动,包括所有的振幅。
2017-08-03 cond-mat.dis-nn
Universal correlations between shocks in the ground state of elastic interfaces in disordered media
无序介质中弹性界面的基态随外界参数的变化而发生集体跃迁。这些介观跳跃被称为冲击,或静态雪崩。将界面置于中心为$w$的抛物势中,研究了当$w$变化时发生的雪崩。我们感兴趣的是发生在位置$w_1$和$w_2$的雪崩大小$S_1$和$S_2$之间的相关性。使用功能重整化群(FRG),我们表明,存在的相关性低于其上临界尺寸的现实界面模型。值得注意的是,连接的时刻$ \langle S_1 S_2 \rangle^c$是一个前因子,确切地说是重整化的无序相关器,本身是$|w_2-w_1|$的函数。后者是联邦德国中心的普适函数,因此冲击之间的相关性也是普适的。所有的时刻和完整的联合概率分布计算的第一个非平凡的顺序在一个$ε$ -扩展低于上临界尺寸。为了量化雪崩之间的耦合的局部性质,我们计算它们的局部跳跃的相关性。最后,我们测试我们的预测对模拟的粒子在随机键和随机力的混乱,令人惊讶的好协议。
2016-07-26 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
Analysis of spin avalanches due to interplay of disorder and temperature
Tezpur University(特佐普尔大学)
研究温度对三角晶格随机场伊辛模型中雪崩行为的影响,发现幂律行为仅在低温或小到中等无序条件下存在。
2026-05-22 cond-mat.dis-nn
An Introduction to Breakdown Phenomena in Disordered Systems
介质在应力作用下的破裂是击穿现象的典型。更一般地说,后者包括由驱动力与钉扎无序的相互作用所支配的许多相互作用元素的系统的动力学,导致宏观转变。一个简单的平均场的形式主义,将这些功能,并适用于系统代表的断裂现象,社会困境,和磁铁的平衡。强调了相应的数学结构的相似性和差异性。解最好用图解法求出,从图解法中可以得出非常一般的结论。特别是,各种类别的无序分布的治疗,而不参考一个特定的分析或数值形式,并发现导致定性不同的过渡。最后,有效的(或唯象的)理论的概念,并说明了非平衡无序磁体。
2000-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Analytical Methods and Field Theory for Disordered Systems
这篇论文介绍了无序弹性系统的物理学的几个方面以及用于研究它们的分析方法。一方面,我们将感兴趣的雪崩过程中的静态和动态(在脱钉过渡)的任意尺寸的弹性界面在零温度无序介质中的普遍性质。为了研究这些问题,我们将使用泛函重整化群。在对这些方面进行回顾之后,我们将更具体地介绍在论文中获得的关于(i)雪崩的空间结构和(ii)雪崩之间的相关性的结果。另一方面,我们将感兴趣的静态性能定向聚合物在$1+1$维,特别是在可观的KPZ普遍性类有关。在这方面的研究,最近导致了重要的进展,完全可解模型。在回顾了这些方面之后,我们将对正方形格点上定向聚合物的精确可解模型更感兴趣,并介绍了本论文在这一方向上所获得的结果:(i)有限温度下正方形格点上定向聚合物的Bethe animals精确可解模型的分类,(ii)Log-Gamma和Inverse-Beta模型的KPZ普适性,(iii)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性,(iv)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性。(iii)Beta模型的KPZ普适性和非普适性;(iv)逆Beta模型和相关零温度模型的定态测度。
2017-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Breakdown of ergodicity in disordered U(1) lattice gauge theories
我们展示了U(1)格点规范理论如何在随机电荷背景下显示遍历性破缺的关键特征。与广泛研究的自旋模型的情况相反,在库仑相互作用的存在下,这种格点规范理论的光谱性质受有限体积效应的影响非常弱。这允许绘制一个明确的边界遍历制度,从而崩溃的量子混沌足够强的规范耦合,在系统的大小可通过精确对角化。我们的结论是独立的背景拓扑角的值,并与截断希尔伯特空间的规范理论,而不是我们观察到非常强的有限体积效应类似于自旋链中观察到的。
2019-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Inequality of avalanche sizes in models of fracture
本研究针对受驱无序系统的灾难性失效预测问题,采用社会经济领域的Gini、Hirsch、Kolkata三类不均等指数量化断裂模型的雪崩尺寸不均等性,发现其在断裂点附近具有普适行为,可作为失效预警指标。
2023-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Breakdown of disordered media by surface loads
我们用N个平行的弹性弹簧连接两个刚性块来模拟连接固体两部分的界面层。我们通过作用在顶部的剪切力来加载系统。弹簧具有相同的刚度,但当载荷达到临界值时随机断裂。对于所考虑的系统,我们计算的剪切模量,G,作为一个函数的序参量,θ,描述的状态的损坏,也是“”spalled“的材料(爆裂)的尺寸分布。特别是,我们评估的损伤参数和所施加的力之间的关系,并探讨在附近的材料击穿的行为。使用这个简单的模型,材料击穿,我们表明,损伤,所施加的剪切力,是类似于一阶相变。当剪切载荷接近但低于导致材料破裂的阈值力时,在接近于ε =0和ε =1以及ε_c附近,通过解析和数值方法探讨了G与ε的标度行为。我们的模型计算代表了一个系统受到磨损引起的负载的第一近似。
2004-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Symmetry-Protected Bipolar Skin Effect and its Topological Breakdown in Disordered Non-Hermitian Systems
研究揭示了非厄密拉舍链中受对称保护的双极皮肤效应及其在强无序下的拓扑破坏,确立了无序鲁棒的拓扑非互易新区域。
2025-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Gaps between avalanches in 1D Random Field Ising Models
本文分析了零温下一维随机场伊辛模型在外场$H$中连续雪崩间隙的统计特性。本文的第一部分研究了最近邻铁磁共振。我们在这个系统中的雪崩序列映射到一个非齐次泊松过程的$H$依赖率$ρ(H)$。我们用它来分析计算雪崩之间的差距$P(ΔH)$的分布,因为该领域是单调增加从$-\infty$ $+\infty$。我们发现,$P(ΔH)$往往是一个常数$\mathcal{C}(R)$为$ΔH \to 0^+$,这显示了一个非平凡的行为与无序$R$的强度。我们用数值模拟验证了我们的预测。在论文的第二部分中,受驱动无序非晶固体中的雪崩能隙分布的启发,我们研究了长程反铁磁共振。该模型显示间隙行为$P(ΔH) = 0$,直到系统大小相关偏移值$ΔH_{\text{off}}$,并且$P(ΔH) \sim (ΔH - ΔH_{\text{off}})^θ$显示为$ΔH \to H_{\text{off}}^+$。我们对此模型进行数值模拟,并确定$θ\approx 0.95(5)$。我们还讨论了机制,这将导致一个非零指数$θ$的一般自旋模型淬火随机场。
2017-10-13 cond-mat.dis-nn
Anomalous Critical Behavior of Driven Disordered Systems Beyond the Overdamped Limit
研究有限维弹性无序界面的驱动响应,发现长程作用二维系统存在钉扎与流动共存态,且非过阻尼雪崩统计呈现反常弹道膨胀凸起,将其解释为失败的同步尝试。
2025-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mean-field avalanches in jammed spheres
无序系统的特征是存在许多依赖于样本的局部能量极小值,当系统受到扰动时,这些极小值会引起阶跃响应。在这篇文章中,我们使用一种基于初等概率方法的方法来计算跳跃的完全概率分布(静态雪崩)在由复本对称性破缺描述的平均场系统的响应中;我们找到了一个精确的条件,在由小扰动引起的雪崩分布中具有幂律行为,我们表明,我们的预测是在显着的协议都与以前的结果,并与什么是发现在模拟的三维系统的软球,无论是在干扰或在稍高的密度。
2017-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Barkhausen avalanches in anisotropic ferromagnets with $180^\circ$ domain walls
我们发现,巴克豪森噪声在二维无序铁磁体扩展畴壁的特点是雪崩尺寸指数$τ_s =1.54$在低的无序。随着无序度的增加,由于新畴的成核,特征畴尺寸相对于系统尺寸减小,并且与$τ_s=1.30$的标度行为发生动态相变。在有限的驱动速率下,指数减小。结果与最近观察到的行为在非晶金属间化合物和Fe-Co-B薄带时,所施加的各向异性应力是不同的。
2000-01-12 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
Dynamical implications of sample shape for avalanches in 2-dimensional random-field Ising model with saw-tooth domain wall
采用随机场伊辛模型,在旋转45度的正方晶格上研究了二维无序铁磁体中注入畴壁的动力学行为。长度为$L_x$的锯齿形DW沿着一侧产生,并通过缓慢斜变的外部场扫过样品,直到完全磁化反转和在距离$L_y$处的开放顶部边界处的壁湮灭。通过固定自旋$N=L_x\times L_y=10^6$的数目和临界无序之上的随机场分布,我们改变比率$L_x/L_y\in[1/16,16]$。在y方向上应用周期性边界条件,使得这些比率包括不同的样本,即,具有变化的周长$L_x$和高度$L_y$的圆柱体表面。我们分析的DW滑以下字段更新之间的雪崩,和多重分形结构的磁化强度波动时间序列。我们的研究结果是,在不同的样品形状实现的畴壁长度在所有尺度上的动态有影响。
2017-08-28 cond-mat.dis-nn
Equilibrium avalanches in spin glasses
本文研究了零温下磁场发生微小变化时伊辛自旋玻璃中平衡雪崩(冲击)的分布。对于无限程的Sherrington-Kirkpatrick模型,我们给出了磁化跃变Δ M的密度ρ(Δ M)的详细推导。它是通过引入一个多分量的广义的巴黎-Duplantier方程,这使我们能够计算所有的累积量的磁化。我们发现对于SK模型,ρ(Delta M)~(Delta M)^(-tau)的雪崩指数为tau=1,这源于模型的临界稳定性.它适用于大小为1 << Delta M < N^(1/2)的跳跃,由外部磁场的变化引起,变化量为delta H = O(N^[-1/2]),其中N是自旋的总数。我们的一般公式还表明,雪崩中初态和终态的重叠密度q为rho(q)~ 1/(1-q)。这些结果显示出有趣的相似性与数值模拟的SK模型的平衡动力学。对于有限程模型,利用液滴参数,我们得到预测τ =(d_f + theta)/d_m,其中d_f,d_m和theta分别是液滴的分形维数,磁化指数和能量指数。该公式有望应用于其他玻璃无序系统,如无规场模型和钉扎界面。我们提出了进一步的数值研究,以及自旋玻璃中的巴克豪森噪声的实验研究的建议。
2011-10-11 cond-mat.dis-nn
Crackling Noise and Avalanches: Scaling, Critical Phenomena, and the Renormalization Group
在过去的二十年左右,我们已经学会了如何理解各种系统中的噼啪声。我们在这里回顾我们用来理解爆裂噪声临界现象、普适性、重整化群、幂律和普适标度函数的基本思想和方法。这些方法和工具最初是为了理解热和无序系统中的连续相变而开发的,我们还介绍了这些更传统的应用,作为基本思想和现象的说明。
2006-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
History-Induced Critical Behavior in Disordered Systems
利用非平衡零温无规场伊辛模型研究了在有和没有长程退磁场的情况下磁体中的巴克豪森噪声。两个不同的子回路的行为出现,并被证明是在定性协议与实验上的薄膜磁体和软铁磁体。与LR领域目前的子循环类似于一个自组织的关键系统,而他们的缺席的结果在子循环,反映了临界点的饱和回路中看到的系统紊乱的变化。在前一种情况下,幂律分布的噪声被发现在子环,而在后一种情况下,历史引起的临界缩放研究雪崩尺寸分布,自旋翻转关联函数,和有限尺寸标度的尺寸分布的二阶矩。给出了超过10^8次自旋的模拟结果。
2004-01-03 cond-mat.dis-nn
Universality and the collapse of multifractality in Barkhausen avalanches
铁磁材料中的巴克豪森效应为研究出现裂纹噪声的无序系统中的标度现象提供了一个很好的领域。临界动力学的特点是随机脉冲或雪崩与标度不变的属性,幂律分布,和普遍的功能。然而,传统的巴克豪森雪崩统计可能不足以完全表征磁畴壁动态的复杂的时间相关性。在这里,我们超越幂律和专注于多重分形的情况下,以量化巴克豪森雪崩的多晶和非晶铁磁薄膜的厚度从$50$ nm到$1000$ nm的时间标度特性。我们发现,多重分形性质依赖于膜的厚度,和不敏感的材料的结构特征。此外,我们首次观察到随着厚度的减小,畴壁动力学中的多重分形的崩溃,并且在整个时间尺度范围内,多重分形行为让位于单分形行为。巴克豪森雪崩的时间标度特性的重组被理解为与从三维到二维磁化动力学的维度过渡相关的普遍重组。
2016-11-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Laplacian Fractal Growth in Media with Quenched Disorder
我们分析了拉普拉斯场和淬火无序的组合效应的产生分形结构的研究,数值和理论,淬火介质击穿模型(QDBM)。生长动力学表现为从入侵逾渗(IP)的雪崩演化到拉普拉斯分形的平滑生长。e.扩散限制聚集(DLA)和介电击穿模型(DBM)。由于记忆和场屏蔽的综合作用,相对于DBM和IP,分形维数大大降低。这意味着击穿结构(介电或机械)的分形维数和无序材料的微观性质之间的特定关系。
1997-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Fracture precursors in disordered systems
本文采用二维晶格模型研究了应力控制条件下的断裂行为。虽然前体的累积能量在临界点处不发散,但其相对于控制参数(约化应力)的导数表现出奇异行为。然而,我们的结果与以前的实验结果是兼容的,如果一个限制比较的(有限的)范围内可访问的实验。幂律雪崩分布也被发现与指数接近的实验值。
2003-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spontaneous versus explicit replica symmetry breaking in the theory of disordered systems
研究了无序系统理论中自发破缺和显式复本对称性破缺之间的关系。在一般的地面上,我们证明了与稳定的副本对称的解决方案在标准的副本计划和运营商的信号与解析场依赖的解决方案,其中副本对称性明确打破应用源的故障之间的等价性的复制子操作。这为通过最近发展的泛函重整化群研究有限维无序系统中自发复本对称性破缺和自旋玻璃行为等尚未解决的问题提供了可能。
2009-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneities of thermal creep in pinned interfaces
本文针对无序材料热蠕变与近玻璃化转变液体动力学,提出统一的标度描述以刻画热雪崩导致的动态非均匀性,并通过钉扎弹性界面模型验证。
2024-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A stabilization mechanism for many-body localization in two dimensions
针对二维多体局域化与热雪崩理论的矛盾,论文提出束缚势导致 LIOMs 高斯局域化,将量子雪崩临界维数移至 d=2,从而解释实验观测。
2022-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
On the scaling behavior of the abelian sandpile model
二维阿贝尔沙堆模型不具有平衡系统的临界行为。更确切地说,稳态的性质来自于这样一个条件,即在距离系统边界r处开始的雪崩到达边界的概率与1/sqrt(r)成正比。因此,该模型的标度行为可以从单独评估耗散雪崩获得,不仅允许确定所有指数的值,但也显示了有限尺寸标度的故障。
1999-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hysteresis, neural avalanches and critical behaviour near a first-order transition of a spiking neural network
许多实验结果,无论是在体内还是体外,都支持这样的想法,即大脑皮层在临界点附近运行,同时作为精确时空模式的储存库。然而,这些观察结果所依据的机制仍然不清楚。在本文中,我们介绍了一个模型,它结合了这两个功能,显示无标度雪崩是一个系统的签名构成的一阶跃的亚稳线附近,与许多时空模式存储为动态亚稳吸引子。具体来说,我们研究了一个网络的泄漏集成和消防神经元,其连接是学习的结果,多个时空动态模式,每个随机选择的神经元的顺序。我们发现,该网络表现出一个低尖峰率无序状态(下)和高速率状态之间的一阶过渡,其特征在于集体活动的出现和存储模式之一的重放(上)。该转变的特征在于滞后,或上下状态的交替,取决于亚稳态的寿命。在这两种情况下,观察到的关键功能和神经雪崩。值得注意的是,临界现象发生在一个不连续的相变的边缘,最近观察到的辉光灯网络。
2019-06-12 cond-mat.dis-nn q-bio.NC
Glassiness and Lack of Equipartition in Random Lasers: the common roots of Ergodicity Breaking in Disordered and Non-linear Systems
我们在这里首次提出了一个统一的观点缺乏均分的非线性有序系统和低温相空间破碎的无序系统。我们证明了它们只是同一个潜在现象的两种表现形式:遍历性破缺。受最近实验的启发,提出光活性无序介质中的激光与遍历性破坏跃迁有关,我们数值研究了无序介质中非线性耦合光模在外部泵浦下的统计力学模型。它们的集体行为似乎类似于玻璃中遍历性破缺转变周围所显示的行为,正如我们测量复制对称破缺理论的玻璃序参量所显示的那样。最值得注意的是,我们还发现,在同一临界点的光模式之间的能量均分的故障发生,在非线性系统的遍历性打破著名的费米-帕斯塔-乌拉姆模型的典型签名。我们的系统的关键成分,使我们能够找到均分击穿连同复本对称性破缺是,光模式的振幅是局部无界的,即,它们只受到全局约束。因此,随机激光物理学似乎是一个独特的试验台,在统一的视角下发展统计无序系统和非线性有序系统中遍历性破缺的研究。
2021-02-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.optics
Universality in the fracture of silica glass
本研究利用分子力学分析了二氧化硅玻璃微观断裂中雪崩的统计与标度行为,揭示了其与脱钉模型同属一普适类,并阐明了裂纹扩展的潜在机制。
2023-08-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech