Synchronization in coupled map lattices as an interface depinning
我们研究了SOS模型,其动力学的灵感来自于最近的研究在耦合映象格子(CML)的同步过渡。因此,CML的同步化与界面从束缚壁的脱钉有关。我们的SOS模型的关键行为取决于特定形式的绑定(即,动态的转换速率)。对于一个指数衰减的绑定的脱钉属于定向渗流普适类。其他类型的脱钉,包括一条线的临界点,观察到的幂律约束。
2003-08-21 cond-mat.stat-mech
Magnetic domain wall creep and depinning: a scalar field model approach
磁畴壁运动是新的磁电技术的核心,因此需要更深入地了解磁系统中的磁畴壁动力学。在这种情况下,使用简单模型的数值模拟可以捕获负责观察到的复杂畴壁行为的主要成分。我们提出了一个标量场模型的准二维系统的磁化动力学与一个垂直的易磁化轴,它允许直接比较与典型的实验协议,用于极磁光克尔效应显微镜实验。我们发现,热激活蠕变和脱钉制度的畴壁运动可以达到,不同的淬火无序实施的效果可以评估与模型。特别是,我们表明,脱钉场的平均晶粒尺寸的Voronoi镶嵌模型的障碍。
2018-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dynamic criticality in driven disordered systems: Role of depinning and driving rate in Barkhausen noise
本文研究了具有扩展畴壁和由粗粒化引起的弱随机场的稀释二维伊辛模型中的巴克豪森噪声。我们报告了两种类型的标度行为对应于(a)低无序制度,其中一个单一的域壁滑动通过一系列的位置时,外场增加,和(b)大的无序制度,其特征在于与许多域的成核。在这两种情况下,讨论了有限浓度离子和可变驱动速率对标度指数的影响。在低无序度下的普遍标度行为被证明属于一类临界动力学系统,该系统由具有自洽无序关联的随机输运方程的不动点描述。
1999-08-12 cond-mat.stat-mech
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
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
Filling, depinning, unbinding: Three adsorption regimes for nanocorrugated substrates
我们研究吸附在周期性的波纹基板形成的刻痕矩形凹槽到一个平面的固体壁,通过远程(色散)力与流体相互作用。凹槽被假定为宏观上长,但它们的深度、宽度和间隔都可以是分子级的小。我们表明,整个吸附过程可以分为三个部分,包括(一)\emph{filling}的槽由毛细液体;(二)\emph{depinning}的液-气界面的壁边缘;和(三)\emph{unbinding}的界面从顶部的壁,这是伴随着一个快速但连续的扁平化的形状。使用非本地的密度泛函理论和介观界面模型的所有制度进行了详细讨论,以揭示整个过程的复杂性和微妙的方面,影响其行为。特别是,它示出的脱钉现象的性质是由壁柱(分离凹槽)的宽度,而凹槽的宽度只控制脱钉的一阶过渡的位置,如果存在的话。
2020-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Domain-wall roughness in GdFeCo thin films: crossover length scales and roughness exponents
畴壁动力学和空间涨落相互密切相关,并与无序系统的普遍特征密切相关。实验测得的粗糙度指数表征空间波动的磁性薄膜,值一般不同于那些预测的平衡,脱钉和热参考状态。在这里,我们研究了在大范围的磁场和温度的GdFeCo薄膜畴壁的粗糙度。我们的分析是在一个模型的框架内进行的,该模型考虑了参考状态之间的长度尺度交叉,这表明可以弥合实验结果和理论预测之间的差异。我们还首次量化了在有限温度下的脱钉场下的脱钉雪崩的大小。
2021-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
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
Self similar Barkhausen noise in magnetic domain wall motion
分析了铁磁体中畴壁运动的模型。当外加磁场增加时,长程磁偶极相互作用会产生自相似动力学。所得巴克豪森噪声的功率谱的形式是$1/ω^α$,其中$α\approx 1.5$可以从随机介质中的界面脱钉的临界指数估计。
1996-10-08 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
Nonsteady dynamics at the dynamic depinning transition in the two-dimensional Gaussian random-field Ising model
本研究通过大规模蒙特卡洛模拟,揭示了二维高斯随机场伊辛模型中动态去钉扎转变的非稳态动力学,发现两个不同的关联长度增长过程,并建立了与实验一致的普适类,同时确认了弱无序区间的相变交叉。
2023-06-19 cond-mat.stat-mech
Mean field theory for driven domain walls in disordered environments
研究了随机介质中受驱动畴壁的平均场运动方程。我们讨论了外常数和振荡驱动力的两种情况。我们的主要重点在于临界动力学接近脱钉过渡,我们研究的分析和数值方法。我们发现幂律缩放的速度以及磁滞回线面积。
2010-12-03 cond-mat.stat-mech
Self-Organized Criticality of Domain Walls and Magnetization Curve
提出了一类具有猝灭随机性的Ginzburg-Landau方程.当外加磁力改变时,系统中存在钉扎-脱钉扎转变。当外部磁场在退磁作用下缓慢变化时,相变是自组织的。总磁化强度逐步增加,总磁化强度增加的概率分布近似服从幂律。当外加磁场连续变化时,会产生磁滞回线。在我们的模型中,磁化曲线中的磁化率被表示为钉扎-脱钉转变的临界值。
2018-12-20 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Capillary Condensation and Depinning Transitions in Open Slits
本文研究了封闭在一个开口毛细管狭缝中的流体的低温相平衡,该狭缝由两个与气体储层接触的平行壁构成,两壁之间的距离为$L$。毛细管的顶壁是有限长度的$H$,而底壁被认为是宏观范围。该系统显示了丰富的相平衡所产生的两种不同类型的毛细管冷凝,角落填充和弯月面脱钉过渡之间的竞争取决于纵横比$a=L/H$的值,并分为三个制度:对于长毛细管,与$a<2/π$,冷凝是I型涉及cracci钉在毛细管的两端的顶部边缘。对于使用$2/π<a<1$的中间毛细管,取决于接触角的值,冷凝可以是I型或II型,其中冷凝物溢出到储层中并且没有钉扎。对于短毛细血管,使用$a>1$,冷凝总是II型。在所有方案中,对于明确确定的足够大的接触角,毛细冷凝被完全抑制。对于长的和中间的毛细管,我们表明,有一个额外的连续相变在冷凝的液体状相,与每个弯月面的脱钉,因为他们周围的狭缝的上开口边缘。半月板脱钉对于完全润湿为三阶,对于部分润湿为二阶。详细的标度理论开发这些过渡和相边界连接的楔(角)填充和润湿的理论,包括界面波动效应和分子间力的直接影响。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Ferromagnetic Domain Walls in finite systems: mean-field critical exponents and applications
有限铁磁体中磁矩的分布首先由Landau和Lifshitz在一篇著名的论文[ \textit{Phys. Z. Soviet Union},\textbf{8},153(1935)]中研究,他们在论文中得到了低温下铁磁晶体在饱和磁化状态下的畴结构。本文从朗道自由能的角度研究了单轴晶体铁磁畴壁的一般性质。我们为非专业人士提供入门级的基本思想。扩展的形式主义附近的居里温度,一般定性描述的相变的朗道理论可以应用,我们发现,域壁往往抑制层,导致连续消失的域结构与异常的临界指数。在饱和制度中,我们讨论了畴壁在介观系统和铁磁纳米结中的作用,与所观察到的磁电阻在最近的自旋电子学领域有前途的应用。
2006-05-19 cond-mat.stat-mech
Hysteresis and noise in ferromagnetic materials with parallel domain walls
我们研究了具有大量平行刚性布洛赫畴壁的铁磁材料中的动态磁滞和巴克豪森噪声。考虑具有强面内单轴各向异性和外磁场驱动的面内磁化的无序铁磁系统,考虑长程偶极相互作用和无序的影响,计算了一组耦合畴壁的运动方程.我们推导出解析表达式的磁电阻率,有关的有效退磁因子,并表明,它有一个对数依赖于域的数量。其次,我们模拟了运动方程,并研究了外场频率和无序度对磁滞和噪声特性的影响。用损耗分离理论很好地解释了动态滞后现象。
2009-01-19 cond-mat.stat-mech
Field-dependent roughness of moving domain walls in a Pt/Co/Pt magnetic thin film
磁性薄膜中畴壁在外场驱动下的蠕变运动由与底层脱钉转变相关的普适特征描述。在这个描述中的一个关键参数是粗糙度指数表征的增长的波动的畴壁的位置与其纵向长度尺度。粗糙度的振幅,它提供了有关的波动规模的信息,但是,受到较少的关注。虽然它们的相关性,粗糙度参数,指数和幅度的实验报告,是稀缺的。我们在这里报告的实验值的粗糙度参数为不同的磁场强度在蠕变制度在室温下的Pt/Co/Pt薄膜。粗糙度指数的平均值是$ζ= 0.74$,我们表明,它可以合理化作为一个有效的值在已知的普遍值对应的脱钉和热的情况下。此外,它表明,粗糙度的振幅呈现出显着的增加与减少领域。这些结果有助于描述无序薄磁系统中的畴壁运动。
2021-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spatio-temporal patterns in ultra-slow domain wall creep dynamics
在杂质的存在下,铁磁和铁电畴壁仅在有限的外场之上滑动。接近这个脱钉阈值,他们进行大而突然的跳跃,称为雪崩,而在小得多的领域,这些接口蠕变热激活。在这项工作中,我们开发了一种新的数值技术,捕捉超慢蠕变制度在巨大的时间尺度。我们指出,激活事件的存在,涉及集体重组类似于雪崩,但与他们的差异,显示相关的时空模式,类似于一个大地震后观察到的余震的复杂序列。值得注意的是,我们表明,事件组装在独立的集群,显示在大尺度上相同的统计数据的关键去钉雪崩。我们预见这种相关的动力学实验可通过磁光成像的铁磁薄膜。
2016-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Geometry-induced interface pinning at completely wet walls
我们研究完全润湿的固体壁图案化的平行纳米凹槽的深度$D$和宽度$L$与周期性的$2L$。壁由通过长程势与流体相互作用的材料形成,并且如果壁是平面的,则在温度$T_w$下呈现一级润湿转变。使用非局域密度泛函理论,我们表明,在一个固定的温度$T>T_w$的过程中完全润湿敏感地依赖于两个微观尺度$L_c^+$和$L_c^-$。如果润湿参数$L$大于$L_c^+$,则该过程是连续的,类似于平面壁上的完全润湿。对于$L_c^-<L<L_c^+$,完全润湿表现出一阶\emph{depinning transition},对应于液-气界面与壁的突然解粘。最后,对于$L<L_c^-$,即使在体相液-气共存时,界面仍然钉扎在壁上。这意味着基底表面的纳米改性总是可以将其润湿特性从亲水性改变为疏水性,与宏观Wenzel定律直接相反。所得的表面相图揭示了脱钉和预湿过渡,包括其临界点的性质之间的密切相似。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dynamics of a ferromagnetic domain wall and the Barkhausen effect
推导了在外加磁场作用下磁畴壁在无序介质中的运动方程,并研究了相应的脱钉相变。由于长程偶极相互作用使得上临界尺寸为$d_c=3$,因此我们建议用平均场指数来描述三维软铁磁材料的巴克豪森效应.我们分析的巴克豪森跳跃的缩放作为一个功能的字段驱动率和退磁场的强度,并找到结果与实验定量一致的结晶和非晶软铁磁合金。
1997-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Rashba field driven domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了自旋-轨道相互作用(SOI)对双磁性纳米线中磁(布洛赫)畴壁电流感生运动的影响。自旋弛豫和SOI的阴谋被证明产生一种新的强非平衡Rashba场,这是占主导地位的,即使是中等SOI。随着SOI的增加,该场引起复杂的自旋进动和从振荡壁动力学到振荡壁动力学的转变。我们表明,不同长度的电流脉冲可以有效地用于控制畴壁运动。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Detecting Gapless Excitations above Ferromagnetic Domain Walls
在二维或三维铁磁XXZ模型中,磁畴壁上方的低能激发模式是无隙的,而所有围绕整个晶体运动的通常自旋波激发都是有隙的。虽然这一令人惊讶的事实已经在数学上得到了严格的证明,但无间隙激发还没有被实验检测到。对于这个问题,我们从理论上表明,无隙激发出现的动态波动的实验观察,磁阻,在铁磁线。我们还讨论了其他方法(例如,铁磁共振和中子散射)以实验地检测无间隙激发。
2000-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Edge Contact Angle, Capillary Condensation, and Meniscus Depinning
我们研究了当有限长的壁$H$被带到距离$L$远离第二个宏观表面时形成的开放毛细管狭缝中的流体的相平衡。该系统显示出丰富的相平衡所产生的两种不同类型的毛细管冷凝,角落填充和弯月面脱钉过渡取决于纵横比$a=L/H$的值之间的竞争。对于长毛细管,使用$a<2/π$,冷凝是I型的,涉及毛细管末端的顶边缘处钉扎的冷凝物,其特征在于边缘接触角。对于使用$2/π<a<1$的中间毛细管,取决于接触角的值,冷凝可以是I型或II型,其中冷凝物溢出到储存器中并且没有钉扎。对于短毛细血管,使用$a>1$,冷凝总是II型。在所有制度中,毛细冷凝完全抑制足够大的接触角。我们发现,有一个额外的连续相变在冷凝的液体状相,与每个弯月面的脱钉,因为他们周围的狭缝的上开口边缘。有限尺寸标度预测这些过渡和相边界连接的润湿和填充过渡的波动理论。我们测试我们的几个预测,使用一个完全微观的密度泛函理论,使我们能够研究两种类型的毛细凝聚和抑制在分子水平上。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo investigation of phase changes and the order of transition of Ising modeled single-walled Nanotube
本文采用Metropolis算法和Wang Landau算法对单壁纳米管的磁响应进行了蒙特卡罗分析。在本研究中使用的纳米管结构利用自旋半伊辛模型与最近邻相互作用,并获得了各种磁性排序,即,铁磁,G-型反铁磁,A-型反铁磁,和C-型反铁磁。研究还发现,随着系统控制参数的改变,相变由铁磁/反铁磁向顺磁转变。在没有磁场和固定相互作用强度与外部磁场的情况下,确定了各种相互作用强度的转变温度。本研究证实了从铁磁/反铁磁到顺磁的转变是一个二级转变。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph