Hysteretic Depinning of Anisotropic CDW
以分层电荷密度波模型为原型系统,研究了脏周期介质中的脱钉相变。我们发现,从强无序脱钉发生通过两个阶段的过程,其中,第一,钉扎系统经历了一个连续的过渡到塑性滑动状态,并经历了第二个尖锐的滞后过渡到相干移动的3D状态在更高的驱动器。在弱无序系统中,脱钉进入相干滑动状态保持连续。
1997-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Interface Motion in Disordered Ferromagnets
本文数值研究了无规场伊辛模型中的脱钉相变。我们的分析表明,三维和四维模型显示了一个简单的标度行为,而五维标度行为的对数修正的影响。这表明d=5是无规场伊辛模型中脱钉转变的上临界尺寸。此外,我们调查了所谓的蠕变制度(小驱动场和温度)的界面速度是由阿耳忒弥斯定律。
2002-10-14 cond-mat.stat-mech
The elastic depinning transition of vortex lattices in two dimensions
采用大规模数值模拟方法研究了弱无序情况下二维涡旋晶格在无序介质中的弹性动力学行为。我们研究了所谓的弹性脱钉过渡的驱动力,从弹性动力学制度的淬火无序钉扎的状态。类似的塑性脱钉过渡,我们发现结果与二阶相变兼容,虽然这两个脱钉过渡是非常不同的许多观点。我们评估了三个临界指数的弹性脱钉过渡。在零温度下的速度指数$β= 0.29 \pm 0.03$,并从速度-温度曲线,我们提取的临界指数$δ^{-1} = 0.28 \pm 0.05$。此外,与电荷密度波相比,有限尺寸标度分析表明,在脱钉阈值处存在唯一的发散长度,其指数为$ν= 1.04 \pm 0.04$,其控制临界力分布、有限尺寸交叉力分布和内在相关长度。最后,速度和温度与$β$和$δ$的临界指数都独立于钉扎强度和无序实现之间的标度关系。
2012-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dynamic effect of overhangs and islands at the depinning transition in two-dimensional magnets
本文利用Monte Carlo方法系统地研究了二维随机场伊辛模型中畴壁运动的短时动力学性质。医生?我们精确地确定了退钉扎转变场和临界指数。通过两种不同的定义域接口,我们研究的动态悬突和岛屿。在脱钉过渡区,悬臂和岛的动力效应达到最大。我们认为这是导致DRDT模型与具有淬火无序的Edwards-Wilkinson方程不同普适类的一个重要机制
2012-02-07 cond-mat.stat-mech
Pinning-depinning transitions in two classes of discrete elastic-string models in (2+1)-dimensions
本文数值研究了两类离散弹性弦模型在(2+1)维中的钉扎-脱钉相变,估计了临界指数并发现其满足标度关系,且证明这两个模型不属于现有的QEW和QKPZ普适类。
2025-01-30 cond-mat.stat-mech
Universality class of the depinning transition in the two-dimensional Ising model with quenched disorder
用Monte Carlo方法研究了具有猝灭随机场的二维伊辛模型中脱钉相变的普适类.基于短时动力学方法,我们精确地确定了退钉扎转变场以及静态和动态临界指数。临界指数随随机场的形式和强度而显著变化,但与Monte Carlo算法的更新方案无关。从粗糙度指数$ζ, ζ_{loc}$和$ζ_s$可以判断随机场伊辛模型的脱钉跃迁属于新的动力学普适类,具有$ζ\neq ζ_{loc}\neq ζ_s$和$ζ_{loc} \neq 1$。对于均匀分布的随机场,观察到从二阶相变到一阶相变的交叉,但是对于高斯分布,不存在交叉。
2012-02-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Experimental evidence for three universality classes for reaction fronts in disordered flows
无序介质中的自持反应前沿在外部流作用下表现出自仿射粗糙化、钉扎和脱钉的转变。我们测量的空间和时间波动的前$1+1$尺寸,由一个单一的参数,平均流速控制。观察到三个不同的普适性类,与Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)类的快速前进或后退的前线,淬火KPZ类(正-qKPZ)时,平均流近似取消的反应速率,和负-qKPZ类缓慢后退的前线。这两个淬火KPZ类表现出明显的脱钉过渡,与理论一致。
2015-03-27 cond-mat.stat-mech
Avalanche dynamics in fluid imbibition near the depinning transition
我们研究了无序介质中强迫流吸胀前沿的雪崩动力学和局部活动。我们重点研究了界面平均速度$\bar{v}$减小和接近钉扎态时的前沿动力学。标度参数使我们能够获得雪崩的大小和持续时间的统计数据,由于在$\bar{v}= 0$的临界点的存在,成为幂律分布。结果进行了比较相场数值模拟。
2010-03-03 cond-mat.stat-mech
Depinning transitions in elastic strings
我们研究了两种不同情况下无序介质中弹性弦的脱钉相变。我们认为在一种情况下,弹性力是无限大的,其大小与弦的伸长成正比。在这种情况下,临界点和弹性行为可以在一定程度上估计。指数估计数值和标度关系被发现服从。我们还考虑了一个模型,其中弹性力的大小是恒定的。临界点可以再次论证和临界指数的数值估计。标度关系得到很好的遵守。这两个模型都不属于已知的普适类。
2011-08-08 cond-mat.stat-mech
Morphology transition at depinning in a solvable model of interface growth in a random medium
我们提出了一个简单的,精确可解的,在一个随机介质中,是一个变种的零温度随机场伊辛模型的凯莱树界面生长模型。该模型被证明有一个相图(临界脱钉场与无序强度)定性类似的数值上得到的立方晶格。然后,我们引入一个专门定制的随机图,允许一个精确的渐近分析的高度和宽度的接口。我们表征的界面的形态的变化作为一个功能的无序强度,发现发生在一个多临界点沿脱钉过渡线的变化。
2013-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Depinning transition and thermal fluctuations in the random-field Ising model
本文用蒙特卡罗模拟方法分析了三维随机场伊辛模型中具有淬火无序的驱动界面的脱钉相变。最初建立在系统中的界面垂直于简单立方晶格的[111]方向。我们介绍了一种算法,它是能够模拟这样的接口独立的所考虑的维度和时间尺度。将该算法应用于3d-Rectron,研究了退钉扎转变和热涨落对这种转变的影响。结果表明,在Ryngeal中,脱钉转变的特征关键取决于悬突的存在。我们的分析产生临界指数的界面速度,相关长度,和热舍入的过渡。我们发现这些指数和系统的尺寸d的标度关系的数值证据。
1999-05-21 cond-mat.stat-mech
Domain wall roughening in three dimensional magnets at the depinning transition
在零温离散时间动力学模型中,数值研究了具有非守恒标量序参量和淬火无序的三维上旋畴和下旋畴之间驱动界面的动力学粗化.在脱钉过渡附近得到了表征界面形貌的指数
1996-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonlinear sliding friction of adsorbed overlayers on disordered substrates
利用布朗分子动力学模拟研究了无序衬底上单分子吸附层在驱动力作用下的响应。我们发现,尖锐的纵向和横向脱钉转变滞后仍然存在于弱无序。然而,在强无序极限下,跃迁被模糊了。本文的理论结果为金衬底上Kr薄膜的脱钉转变提供了一个自然的解释。
2004-01-22 cond-mat.mtrl-sci 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
Directed Percolation with a Conserved Field and the Depinning Transition
如Le Doussal和Wiese [Phys.Rev.Lett.~]最近所证明的,无序弹性界面的守恒定向渗流(C-DP)和脱钉转变属于相同的普适类。\textbf{114},110601(2015)]通过将C-DP的场论映射到淬灭的Edwards-Wilkinson模型的场论。在这里,我们提出了一种替代推导的C-DP场论泛函,开始与C-DP的相干态路径积分制定,然后应用格拉斯伯格变换,避免了所谓的Doi移位的缺点。我们重新审视上述映射,重点放在场论泛函中的一个特定术语上,该术语在过去评估其相关性时一直存在问题。我们证明了这个项在重整化群的意义下是多余的。
2016-11-09 cond-mat.stat-mech
Depinning of KPZ Interfaces in Fractional Brownian Landscapes
University of Mohaghegh Ardabili(莫哈格赫阿尔达比尔大学)
本研究针对含长程空间关联的二维无序介质中驱动界面的临界动力学问题,引入带可调赫斯特指数H的淬火噪声场,通过解析标度分析QKPZ方程的脱钉转变,发现关联区域指数近恒定的超普适行为,拓展了关联无序介质输运研究的认知。
2025-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
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
Hamiltonian equation of motion and depinning phase transition in two-dimensional magnets
基于淬火无序的$ϕ^4$理论的哈密顿运动方程,我们研究了二维磁体中畴壁运动的脱钉相变。用短时动力学方法,数值计算了相变场,以及静态和动态临界指数。结果表明,基本哈密顿运动方程属于与有效运动方程截然不同的普适类。
2012-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Compressive failure as a critical transition: Experimental evidences and mapping onto the universality class of depinning
声发射(AE)的测量过程中进行的压缩加载的混凝土样品与三种不同的微观结构(骨料尺寸和孔隙度)和四个样本大小显示,故障之前的断裂事件,AE能量和故障附近的持续时间的幂律分布的速率的加速,和发散的断裂相关长度和时间走向失败。这表明无序材料的压缩失效是完整状态和失效状态之间的关键过渡。相关的临界指数被认为是独立的样品尺寸和微观结构的无序和接近平均场脱钉值。虽然压缩故障不同于经典的脱钉在几个方面,包括弹性再分布内核的性质,这两个过程之间的类比允许推导(有限)大小的强度,匹配我们广泛的数据集的影响。这种对失败的批判性解释也可能在自然灾害预测方面产生重要影响,如火山爆发,山体滑坡或悬崖崩塌。
2018-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The Effect of Disorder on Polymer Depinning Transitions
我们考虑一个聚合物,与单体的马尔可夫链的轨迹建模的位置,在存在的潜力,与聚合物相互作用时,它访问一个特定的网站0。我们假设对于某些$1<c<2$和缓慢变化的$ϕ$,长度$n$偏移的概率由$n^{-c}ϕ(n)$给出。通过使相互作用从一种单体变化到另一种单体而引入无序,作为恒定的$u$加上i.i.d.。平均0随机性。存在$u$的临界值,高于该临界值聚合物被钉扎,以高概率将其单体的正分数(称为接触分数)置于0。要看到的脱钉过渡的无序的效果,我们比较的接触分数和自由能(作为$u$的函数)相应的退火系统。我们发现,对于$c>3/2$,在高温下,淬火和退火曲线显着不同,只有在一个非常小的邻域的临界点-该邻域的大小尺度为$β^{1/(2c-3)}$,其中$β$是逆温度。对于$c<3/2$,给定$ε>0$,对于足够高的温度,对于临界点附近的所有$u$,淬火和退火曲线在因子$1-ε$内;特别是淬火和退火临界点相等。对于$c=3/2$,该状态取决于缓慢变化的函数$ϕ$。
2006-09-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Avalanches and deformation in glasses and disordered systems
在这一章中,我们将讨论玻璃和无序系统中的雪崩,以及它们所介导的宏观动力学行为。我们简要地回顾了三类系统中观察到雪崩:脱钉过渡无序界面,屈服的非晶材料,和干扰过渡。没有广泛的形式主义,我们讨论的结果收集的理论方法-平均场论,标度和指数关系,重整化群,和一些结果从副本理论。我们专注于非常复杂的物理雪崩和相对较新的方法表现出过去的脱钉/屈服过渡的宏观流动行为。
2022-09-01 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
Exact results for a toy model exhibiting dynamic criticality
本文讨论了[D. C. Kaspar,M. Mungan,EPL { \bf 103},46002(2013)]。特别是,驱动系统与统一的力量,我们表明,脱钉阈值配置是一个明确的功能的潜在障碍,是从负阈值的正阈值的演变,后者承认的记录序列方面的描述。这种演变所描述的雪崩算法,它确定了一系列的静态配置,是稳定的,在连续较强的强迫,是有用的分析和模拟。我们特别关注的行为的极化$P$,这是相关的累积雪崩的大小,作为阈值力减去当前的力$(F_{\mathrm{th}} - F)$的函数,因为这一直是几个先前的CDW系统的数值和分析研究的重点。给出的结果是严格的,与例外明确指出,并表明,在这个模型中的脱钉过渡确实是一个动态的临界现象。
2013-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Depinning transition in failure of inhomogeneous brittle materials
研究了弹性非均匀材料中裂纹扩展的动力学问题。针对脆性岩石测量了平均裂纹速度随外部载荷的变化,并显示出两种不同的状态:在给定的阈值Gc以下,裂纹速度由指数律v ~ exp^{-(C/(G-(Gamma))}的亚临界传播特性,而对于较大的驱动力G > Gc值,在θ = 0.80 $\pm$ 0.15的条件下,速度的变化服从幂律v ~(G-G_c)^θ。这些结果可以用断裂力学连续介质理论推广到无序系统来解释。在本说明书中,裂纹的运动类似于在随机介质中驱动的弹性线的运动,当载荷足够大以使裂纹前缘与材料的非均匀性分离时,发生临界破坏。
2008-05-13 cond-mat.stat-mech
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
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
Dimensional crossover and driven interfaces in disordered ferromagnets
研究了在外加磁场驱动下铁磁薄膜中受驱动界面的脱钉相变。在接近过渡点时,相关长度随驱动力的减小而增大。如果相关长度变为膜厚度的量级,则发生向二维行为的交叉。从相应的标度分析中,我们确定了表征三维系统跃迁的指数。
2001-10-22 cond-mat.stat-mech
On dissipation in crackling noise systems
我们考虑在无序和非热弹性系统的脱钉过渡个别雪崩耗散的能量。在巴克豪森噪声的亚历山德罗-比阿特丽斯-贝尔托蒂-蒙托西(ABBM)模型的情况下,分析进展是可能的,这是由于雪崩中释放的能量与布朗路径下方的区域之间的精确映射,直到其第一个零交叉。扩展的平均场模型与内部结构的尺度参数和检查表明,耗散涉及到一个临界指数最近发现在激活动力学的存在下的脱钉过渡的舍入的研究。提出了一种新的数值方法来计算动态指数在脱钉方面的阻塞和边缘稳定的配置,并讨论了一种“耗散异常”的非平衡统计力学潜在的重要后果。我们的结论是,对于脱钉系统的雪崩的大小本身并不构成一个明确的措施的能量耗散。
2018-03-01 cond-mat.stat-mech
Force fluctuation in a driven elastic chain
我们研究了在无序衬底上驱动的弹性链的动力学,并数值分析了脱钉转变时力的涨落统计。对于小速度的滑移事件的振幅的概率分布函数是具有取决于驱动速度的指数$+AFw-tau$的幂律。这一结果是在定性与实验测量进行滑动弹性表面宏观粗糙。我们探索的驱动模式(即恒定的力或恒定的速度)的函数的脱钉过渡的属性,并使用有限尺寸标度方法计算力-速度图。的标度指数是在良好的协议与预期的值在接口模型,与以前的研究相反,我们发现没有差异的指数为周期性和无序链。
2000-07-25 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
Detecting Depinning and Nonequilibrium Transitions with Unsupervised Machine Learning
通过机器学习序参量检测模型圆盘系统中的脱钉转变及不同动态流动相,并识别传统方法难以区分的液固相分离,结果适用于广泛粒子系统。
2019-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random Organization and Plastic Depinning
我们提供的证据表明,塑料脱钉属于同一类现象的随机组织,最近研究的周期性驱动粒子系统[L。Corte等人,4,420(2008)]。在塑性流动系统中,钉扎区对应于静止状态,运动区对应于波动状态。当突然施加一个外力时,系统最终会组织成这两种状态之一,其时间尺度在非平衡转变时按幂律发散。我们提出了一个简单的实验来测试这种过渡的胶体系统和超导涡旋系统的随机无序。
2009-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Prediction of depinning transitions in interface models using Gini and Kolkata indices
本研究将经济学中的基尼指数和加尔各答指数应用于界面脱钉转变研究,发现两指数交叉点可作为脱钉前兆,推导了相关表达式并通过多模型模拟验证,适用于各类界面脱钉系统。
2023-10-05 cond-mat.stat-mech
Discontinuous depinning/yielding transition of elastic manifolds with tailored internal elasticity
针对弹性流形在无序势中受驱动的脱钉/屈服连续相变场景,研究通过引入更一般的流形弹性形式,发现流曲线可重入、转变具滞后性或不连续性,构建了非平衡不连续转变的新场景。
2025-04-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal rounding of the depinning transition
我们通过数值模拟无序介质中一维弹性界面的驱动,研究了脱钉转变时的热效应。我们发现,界面的速度,在临界脱钉力评估,可以正确地描述与幂律$v\sim T^ψ$,其中$ψ$是热指数。使用临界力的样本依赖值,我们直接从速度的温度依赖性精确地评估$ψ$的值,获得值$ψ= 0.15 \pm 0.01$。通过测量界面的结构因子,我们发现,热圆化和T=0脱钉,显示出相同的大尺度几何形状,描述了一个相同的发散的特征长度与速度$ξ\propto v^{-ν/β}$,其中$ν$和$β$分别是T=0相关和脱钉指数。我们讨论了我们的结果与以前的估计的热指数和直接后果最近的实验在铁磁薄膜中的磁畴壁运动的比较。
2007-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Non-steady relaxation and critical exponents at the depinning transition
我们研究了非稳态松弛的驱动一维弹性界面在脱钉过渡广泛的数值模拟同时实施的图形处理单元(GPU)。我们计算的时间依赖性的速度和粗糙度的界面松弛从一个平坦的初始配置在热力学随机流形临界力。以上的第一个,非普遍的微观时间制度,我们发现一个非平凡的长期跨越非稳定的宏观临界制度。这种“介观”的时间制度是强大的微观无序的变化下,包括其随机键或随机场的字符,可以公平地描述为幂律校正的渐近标度形式产生真正的临界指数。为了避免拟合具有系统偏差的有效指数,我们实现了一个实用的一致性标准,并进行了大规模的(L~2^{25})模拟了连续位移淬火的Edwards Wilkinson方程的非定常动力学,得到了该类方程精确一致的脱钉指数:β= 0.245 \pm 0.006,z = 1.433 \pm 0.007,ε =1.250 \pm 0.005和ν=1.333 \pm 0.007。我们的研究可以解释文献中发现的数值差异(速度指数β高达30%)。它也可能是相关的实验协议与驱动接口保持长期记忆的初始条件的分析。
2013-05-31 cond-mat.stat-mech
Large-scale Monte Carlo simulations for the depinning transition in Ising-type lattice models
利用扩展的Monte Calro(EMC)算法,以带驱动场的无规场伊辛模型和驱动键稀释的伊辛模型为例,对伊辛型晶格模型中的脱钉相变进行了大量的数值模拟研究.与通常的蒙特卡罗方法相比,EMC算法具有更高的模拟效率。基于短时动力学标度形式,通过大规模模拟计算,精确确定了晶格尺寸L = 8 912时的退钉扎相变场和临界指数,显著改进了已有文献的结果.在强无序区,伊辛型晶格模型出现了一个新的普适类,其指数β = 0.304(5),ν = 1.32(3),z = 1.12(1),ε = 0.90(1),这与淬灭的Edwards-Wilkinson方程的普适类有很大不同.
2016-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depinning transition of dislocation assemblies: pileup and low-angle grain boundary
我们研究了位错组装中的脱钉相变。特别是,我们考虑的情况下,定期间隔堆积和低角度晶界相互作用与无序的应力景观提供的溶质原子,或由其他不动的位错存在于非活跃的滑移系统。使用线性弹性,我们计算这些组件的小变形所产生的应力以及相应的二维和三维能量成本。与通常近似为具有有效线张力的弹性弦的孤立位错线的情况相反,位错组装体的变形不能用具有恒定张力或刚度的局部弹性相互作用来描述。位错之间的长程相互作用导致非局部弹性核。根据这一结果,我们修正了统计脱钉扎理论,并发现了晶粒生长中齐纳钉扎的新结果。最后,我们讨论了位错组装动力学的标度性质,并将理论结果与数值模拟进行了比较。
2003-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The toy-model of the Boltzmann type equation for the contact force distribution in disordered packings of particles
硬核颗粒与其相邻颗粒接触的堆积被认为是无序颗粒介质的最简单模型。我们制定的静定问题,它允许接触力大小的统计分布的分析调查。玩具模型的玻尔兹曼型方程的接触力分布的概率制定和研究。实验观察到的指数分布的推导。
2022-04-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Dynamic Phases of Active Matter Systems with Quenched Disorder
在由淬火无序驱动的系统中,滑动态内的脱钉和非平衡跃迁出现在很宽的尺度范围内,从纳米尺度的原子摩擦、中尺度的II型超导体中的通量运动、微尺度的无序介质中的胶体运动以及地质长度尺度的板块构造。在这里,我们表明,活性物质或自推进粒子与淬火无序下的外部驱动器的相互作用代表了一类新的系统,也可以表现出钉扎脱钉现象,塑性流动相,和非平衡滑动过渡,与不同的形态和速度-力曲线签名。当与衬底的相互作用很强时,形成均匀的钉扎液相,其塑性地脱钉成均匀的无序相,然后动态地首先转变成与钉扎液体共存的移动条纹,然后在较高驱动下转变成移动相分离状态。我们数值映射所得到的动力学相图作为外部驱动器,基板相互作用强度和自推进相关长度的函数。这些阶段可以观察到活性物质通过随机无序移动。我们的研究结果表明,内在非平衡系统可以表现出额外的非平衡转变时,受到外部驱动。
2016-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of magnetic flux lines in the presence of correlated disorder
本文利用三维蒙特卡罗模拟研究了在周期性正方形晶格中或空间随机分布的线性钉扎中心存在下,外电流驱动下相互作用的磁通量线的动力学行为.与无相互作用的情况相比,涡旋之间的排斥力降低了临界电流J_c,这是由电流-电压(I-V)特性中的脱钉阈值确定的。在脱钉电流J_c附近,电压功率谱S(w)显示宽带噪声,其特征在于具有a <= 2的$1/w^a$幂律衰减。在较大的电流下,磁通线以平均速度v_{cm}移动。对于晶格常数为$d$且刚好在J_c以上的周期性排列的柱状钉,在W ~ v_{cm} /d处的电压噪声谱S(w)中出现明显的峰,我们将其解释为粘滑磁通线运动的特征。
2003-05-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dynamics of a ferromagnetic domain wall: avalanches, depinning transition and the Barkhausen effect
研究了在外加磁场作用下,无序介质中铁磁畴壁的动力学行为。钉扎结构之间的畴壁的雪崩式运动产生了称为巴克豪森效应的噪声。我们讨论了软铁磁材料的实验结果,参考畴结构和样品的几何形状,并报告巴克豪森噪声测量Fe $_{21}$ Co $_{64}$ B $_{15}$非晶合金。我们建立了一个柔性畴壁的运动方程,随着电场的增加,畴壁呈现出退钉扎的转变。长程偶极相互作用被示出设置上临界尺寸为$d_c=3$,这意味着平均场指数(可能的对数校正),预计描述巴克豪森效应。我们介绍了一个平均场的无限范围模型,并表明它是等效于以前介绍的单自由度模型,已知重现几个实验结果。我们在$d=3$中数值模拟了方程,证实了理论预测。我们计算的雪崩分布的磁场驱动率和退磁场的强度的函数。标度指数与驱动率成线性关系,而分布的截止点由退磁场决定,与实验结果非常吻合。
1998-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Subthreshold behavior and avalanches in an exactly solvable Charge Density Wave system
我们提出了一个玩具电荷密度波(CDW)模型在一维表现出的阈值力和配置是明确的脱钉过渡。由于施加的周期性边界条件,阈值配置具有一组拓扑缺陷,其位置和数量取决于随机相位的实现。接近阈值,这些缺陷被重新定位的雪崩的大小依赖于外部驱动力$F$描述的破纪录的过程。我们发现,在这个模型中的脱钉转变是一个临界现象,与阈值附近的累积雪崩扩散的大小为$(F_{\rm th} - F)^{-2}$。得到了精确的雪崩尺寸分布及其与控制参数$(F_{\rm th} - F)$的关系。值得注意的是,与临界行为相关的标度指数取决于(1)初始条件和(2)系统尺寸与钉扎强度之间的关系。
2013-06-26 cond-mat.stat-mech math.PR
Dynamically Induced Locking and Unlocking Transitions in Driven Layered Systems with Quenched Disorder
利用数值模拟,我们研究了一个简单的模型,两个或两个以上的耦合一维通道的驱动粒子的排斥相互作用的存在下,淬火无序。我们发现,该模型表现出非常丰富的各种动力学行为的功能的强度的淬火无序,通道之间的耦合,和外部驱动。对于较弱的无序,通道在单个步骤中脱钉。对于两个通道,我们发现动态诱导的解耦过渡,导致在共存的钉扎和移动阶段,以及移动解耦的阶段,在两个通道中的粒子以不同的平均速度移动和滑动过去的另一个。退耦也可以通过改变相邻通道中无序的相对强度来诱导。在更高的驱动下,我们观察到一个动态的重新耦合或锁定过渡到一个状态,没有相对运动之间的通道。这种重新耦合产生不寻常的速度力签名,包括负微分电导率。脱钉阈值在解耦和耦合转变附近显示出明显的变化,并表现出与其他系统中从弹性到塑性流动的转变相关的类型的峰值效应现象。我们绘制了几个动态相图,显示了耦合-去耦过渡和发生滞后的区域。我们还研究了不等量的淬火无序通道的共存制度。对于多通道,可以发生多个耦合和去耦转换;然而,对于双通道系统发现的许多一般特征仍然存在。我们的研究结果应该是相关的分层几何形状的系统,如在分层或纳米结构的超导体和维格纳或胶体粒子限制在纳米通道中的旋涡脱钉;他们也是有关的一般低估的塑性流动。
2011-07-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Depinning and nonequilibrium dynamic phases of particle assemblies driven over random and ordered substrates: a review
我们回顾了在随机或周期性衬底上驱动的集体相互作用粒子系统的脱钉和非平衡相。这种类型的系统与II型超导体中的涡旋、滑动电荷密度波、电子晶体、胶体、条纹和图案形成系统以及skyrmions有关,并且还可能与干扰、玻璃行为和活性物质有关。这些系统是理想的探索表征瞬态和稳态非平衡流相以及不同的动态相之间的非平衡相变,类似于不同的平衡态之间的相变更广泛的问题。我们讨论了弹性和塑性脱钉随机基板和不同类型的非平衡相,产生的速度-力曲线,波动谱,标度关系,和本地或全球的粒子排序的功能。我们描述了这些量如何根据尺寸,各向异性,无序强度和滞后的存在而变化。在移动相,我们讨论从液态到动态有序的移动晶体,近晶,或nanostates状态的过渡。具有周期或准周期衬底的系统在混沌相和相干相之间的运动状态中可以具有多个非平衡转变,并且可以表现出滞后。我们还讨论了竞争排斥和吸引力的相互作用,经过动态过渡到条纹和其他复杂的形态时,驱动随机基板的系统。在整个这项工作中,我们强调开放的问题和未来的方向,如吸收相变,非平衡工作关系,惯性,非耗散动力学的作用,如马格努斯效应,以及如何将这些结果可以扩展到更广泛的问题,在晶体,非晶态固体的塑性,和干扰现象。
2016-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Learning local, quenched disorder in plasticity and other crackling noise phenomena
当远离平衡时,多体系统的行为强烈依赖于初始条件。一个典型的例子是结晶和非晶材料的塑性现象,它强烈地依赖于材料的历史。在塑性建模中,通过淬火、局部和无序的流动应力分布来捕获历史。虽然正是这种无序导致了在纳米级塑性形变过程中经常观察到的雪崩,但功能形式和缩放特性仍然难以捉摸。在本文中,一个通用的形式主义,推导出局部的无序分布,从现场响应(如应力/应变)的时间序列模型的裂纹噪声。我们证明了该方法的效率在滞后随机场伊辛模型,也已被用来模拟晶体和非晶塑性的弹性界面脱钉模型。我们发现,解决淬火无序分布的能力,提高了时间分辨率和样本数。
2018-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci