Quasilocalized Vibrational Modes as Efficient Heat Carriers in Glasses
虽然软准定域振动模式是众所周知的填充低频谱的玻璃态固体,其贡献的热性能仍然没有完全阐明。我们的数值计算表明,尽管它们的空间局部化的性质,这些模式是有效的热载体的离域的,可以在低温制度,特别是对于T < 0.05 Tg的玻璃化转变温度的总热导率的贡献不可忽略。我们进一步证明了低频准定域模和其他模之间的相互相干性解释了这种高的热交换性能。我们的研究结果最终提供了一个透视玻璃固体中的低频准定域模式的热输运行为。
2022-06-11 cond-mat.dis-nn
Critical behavior and universality in Levy spin glasses
使用大规模的蒙特卡罗模拟,结合专门的集群更新并行回火,我们表明,伊辛自旋玻璃与列维分布的相互作用共享相同的普适性类伊辛自旋玻璃与高斯或双峰分布的相互作用。对Levy自旋玻璃的定标修正很大。为了克服这些,并表明临界指数同意高斯的情况下,我们进行了扩展的缩放的两点有限尺寸的相关长度和自旋玻璃的磁化率。此外,我们计算的临界温度,并比较其对无序分布宽度的依赖最近的分析预测[J. Stat.(2008)P04006]。
2011-05-14 cond-mat.dis-nn
Internal Stresses as Origin of the Anomalous Low-Temperature Specific Heat in Glasses
本研究应用玻璃非声子振动态密度理论,通过简谐描述揭示局部冻结应力与声波杂化产生的过剩态密度是玻璃低温比热反常的成因,结果匹配实验观测,并与非简谐相关理论做了对比。
2025-09-05 cond-mat.dis-nn
Domain growth by isothermal aging in 3d Ising and Heisenberg spin glasses
通过测量三维模型自旋玻璃Fe $_{0.50}$ Mn $_{0.50}$ TiO $_3$和类Heisenberg系统Ag(11at%Mn)的低频交流磁化率在从顺磁相到自旋玻璃相淬火后的等温时间衰减,研究了它们的非平衡动力学.据发现,在不同温度下测得的弛豫数据可以缩放根据液滴缩放模型的预测,只要在分析中占临界波动。
2002-08-12 cond-mat.dis-nn
Avalanches and hysteresis in frustrated superconductors and XY-spin-glasses
我们研究雪崩沿长程相互作用的自旋玻璃与连续XY对称性的磁滞回线-这是一个玩具模型的颗粒超导体与长程和沮丧的约瑟夫森耦合。我们确定突然跳跃的$T=0$配置的XY相,作为一个外部字段的增加。它们是由逆磁化率矩阵的最软模式变得不稳定而引发的,这会引起相位更新(或自旋对齐)的雪崩。我们分析了这些事件的统计数据,并研究了非线性雪崩和启动它们的软模式之间的相关性。我们发现,雪崩遵循的方向的逆磁化率矩阵的最软的模式的一小部分,类似于被发现在堵塞的系统中的雪崩。与以前研究的类似伊辛自旋玻璃(谢灵顿-柯克帕特里克)相比,我们发现雪崩不是以无标度幂律分布的,而是具有与系统尺寸成比例的典型尺寸。我们还观察到,海森的自旋玻璃最小值是不是标准的随机矩阵合奏的最低特征向量具有分形支持的一部分。
2015-02-24 cond-mat.dis-nn
Dynamical scaling in Ising and vector spin glasses
我们数值研究了在空间维度2,3,4中具有伊辛和XY对称性的自旋玻璃(规范玻璃)的动力学。测量了大尺寸样品L_b的非平衡自旋玻璃磁化率和自旋非平衡能量随淬火温度T后退火时间t_w的变化。这两个可观的比较平衡自旋玻璃磁化率和平衡能量,分别作为温度T和系统尺寸L的函数测量的系统尺寸的范围内。对任意时间和温度,通过比较平衡量和非平衡量,可以定义一个非平衡时变尺度L*(t_w,T)。我们的分析表明,对于所研究的所有系统,“有效动力学临界指数”参数化L*(t_w,T)= A(T)t^(1/z(T))在所研究的整个温度范围内的每个温度下都很好地拟合了数据,对于2维,该温度范围从远高于临界温度延伸到T = 0附近,或者对于所研究的其他空间维度,远低于临界温度。此外,数据表明,动力学临界指数z在跨越转变温度时平滑地变化。
2005-07-26 cond-mat.dis-nn
Memory and Chaos Effects in Spin Glasses
新的低频交流磁化率测量两种不同的自旋玻璃显示,冷却/加热样品在一个恒定的速度产生一个基本上可逆的(但速率依赖)X(T)曲线;向下松弛的X发生在一个临时停止在恒定的温度(老化)。我们的结果的两个主要特点是:(i)当冷却后恢复这样一个停止,X回到可逆曲线(混沌)(ii)在重新加热,X完美地跟踪以前的老化历史(记忆)。我们讨论的影响,我们的结果为一个真正的空间(相对于相空间)图片的自旋玻璃。
1998-09-01 cond-mat.dis-nn
On the nature of the glass transition in metallic glasses after deep relaxation
本文通过平行研究深度弛豫后Zr基金属玻璃的量热与高频剪切模量行为,提出以高频剪切模量控制玻璃弛豫的理论,发现其过剩热容实验与计算数据高度一致,并论证该转变接近一级相变。
2025-03-06 cond-mat.dis-nn
Critical behavior of the fluctuation heat capacity near the glass transition of metallic glasses
本文通过测量七种块体金属玻璃的高频剪切模量,引入并计算波动热容 $ΔC_f$,发现其在玻璃转变附近呈现类似 $λ$ 峰的临界现象,并确定平均临界指数 $α=0.26$,表明玻璃转变具有介于二级相变与三临界点转变之间的连续相变特征。
2023-06-01 cond-mat.dis-nn
Chiral susceptibility in canonical spin glass and reentrant alloys from Hall effect measurements
测量了典型自旋玻璃合金${\bf Au}Fe 8 at%$和${\bf Au}Mn 8 at%$以及原型再入系统${\bf Au}Fe 18 at%$的反常霍尔效应系数$R_s(T)$随温度的变化。数据显示,一个关键的尖状项叠加在一个光滑的背景的自旋玻璃,和变化的迹象与温度的重入。结果可以解释一致的调用由Kawamura提出的手性霍尔效应的贡献。
2003-12-12 cond-mat.dis-nn
Aging effects and dynamic scaling in the 3d Edwards-Anderson spin glasses: a comparison with experiments
本文详细研究了三维自旋玻璃中相关函数和交流磁化率弛豫在老化过程中的标度行为。模拟和实验之间的协议是极好的,确认的有效性与对数校正,表现为弱亚老化效应的完全老化的情况。
2001-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Low-temperature behavior of two-dimensional Gaussian Ising spin glasses
我们进行蒙特卡罗模拟的大型二维高斯伊辛自旋玻璃下降到非常低的温度$β=1/T=50$。通过使用包括由翻转基本激励组成的Monte Carlo移动的聚类算法来确保平衡。我们利用Binder累积量、自旋玻璃极化率、重叠分布、与基态的重叠以及比热研究了体系的热力学行为。我们确认$T_c=0$。所有的结果都与相关长度的代数发散与一个指数$ν$相容。我们发现$-1/ν=-0.295(30)$,这是兼容的值为畴壁和液滴指数$θ\approx-0.29$以前发现在基态研究。因此,这个模型的热力学行为似乎是由一个单一的指数。
2004-02-02 cond-mat.dis-nn
Paramagnetic tunneling state concept of the low-temperature magnetic anomalies of multicomponent insulating glasses
本文建立了一个多组分绝缘玻璃的广义隧穿模型,将隧穿态看作电子空穴型的顺磁中心。得到了自由能中与磁场有关的贡献的表达式。本文导出了最近在BaO-Al_2 O_3-SiO_2非晶中观察到的亚开尔文温度范围内介电磁化率与非单调磁场关系的表达式。
2006-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Non-linear susceptibility in glassy systems: a probe for cooperative dynamical length scales
我们认为,对于接近临界点的一般系统,扩展的涨落耗散关系连接的低频非线性(立方)的四点关联函数的敏感性。在玻璃体系中,后者包含有趣的信息的异质性和协同性的动态。我们的结果表明,如果玻璃材料的突然减速确实伴随着合作长度ell的增长,那么非线性,3 Ω响应振荡场应大幅增加,并给出直接的信息的温度(或密度)依赖性的ell。对过冷液体中的非线性压缩性或介电磁化率,或自旋玻璃中的非线性磁化率的分析,应该可以得到一个合作的长度尺度,它随着温度的降低或系统年龄的增加而增长。我们的理论分析完全符合玻璃的模式耦合理论。
2005-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Numerical Study of Aging in the Generalized Random Energy Model
磁化被引入到广义随机能量模型(GREM)和交流磁化率的数值模拟直接与玻璃材料的实验进行比较。自旋玻璃{ \it即}的突出动力学性质,{ \em记忆}效应和{ \em重新初始化}在GREM中再现良好。造成连续过渡的许多层的存在对于这两种性质是非常重要的。在聚合物、过冷甘油和取向玻璃等其他玻璃态材料中的实验结果与自旋玻璃中的实验结果相反,用单层随机能量模型得到了很好的解释。
2000-10-27 cond-mat.dis-nn
Link overlaps at Criticality and Universality in Ising Spin Glasses
对四维和五维伊辛自旋玻璃(ISG)中的链和自旋重叠进行了广泛的模拟。平均链重叠分布的矩和矩比(方差、峰度和偏度)在ISG有序化温度附近显示出明显的临界行为。连接重叠测量可用于准确地识别ISG转变;在这种情况下,连接重叠通常是比自旋重叠更有效的工具,因为连接重叠样本间变异性弱得多。一旦转变温度被准确地建立,临界指数可以很容易地估计外推的热力学极限制度的测量。数据表明,双峰和高斯自旋玻璃磁化率指数$γ$是彼此不同的,无论是在5维和4维。因此,ISG临界指数在给定的维度上不是普适的,而是依赖于相互作用分布的形式。
2013-05-03 cond-mat.dis-nn
Anomalously Soft Droplets and Aging in Short-ranged Spin Glasses
我们扩展了自旋玻璃等温老化的标准液滴标度理论,假设扩展的缺陷一样大的液滴的有效刚度常数是非常小的。一个新的动力学序参量和相关的动力学磁化率出现。波动耗散定理的突破发生在动力学序参量远低于平衡爱德华-安德森序参量,在时间平移不变性被强烈打破。在4维EA Ising自旋玻璃模型中对这种情况进行了数值研究。
2002-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Unearthing the foundational role of anharmonicity in heat transport in glasses
该研究指出传统Allen-Feldman玻璃热输运理论的简谐近似会导致体热导率发散,其符合实验结果源于有限尺寸效应,证实非谐效应是预测固体有限热导率的必要条件。
2023-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Critical and Griffiths-McCoy singularities in quantum Ising spin-glasses on d-dimensional hypercubic lattices: A series expansion study
通过在强场极限附近的级数展开,研究了d维超立方晶格上零温下的$\pm J$横场Ising自旋玻璃模型和SK模型.在SK模型和高维度中,我们计算的临界性质与精确的平均场结果非常一致,令人惊讶的是,甚至低至低于$d=8$的上临界尺寸的尺寸$d = 6$。相比之下,在较低的维度,我们发现一个丰富的奇异行为组成的临界和格里菲斯-麦考伊奇点。等时结构因子的发散使我们能够找到临界耦合的相关长度发散,这意味着热力学相变的开始。我们发现自旋玻璃极化率以及局域极化率的各种幂矩在顺磁相$\textit{before}$的临界点处变得奇异。Griffiths-McCoy奇异性在二维中非常强,但随着维度的增加而迅速减小。我们提出的证据表明,足够高的权力的本地磁化率可能会成为单一的纯系统的临界点。
2017-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Vibrations and Heat Transfer in Glasses: the role played by Disorder
本文回顾了非晶材料热导率的不同解释,指出介电材料热导率的温度依赖性可通过将其与依赖于无序的简谐振动本征模相关联来理解。
2023-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Fifth-order susceptibility unveils growth of thermodynamic amorphous order in glass-formers
眼镜在日常生活和科技中无处不在。然而,产生这种物质状态的微观机制仍然存在争议:玻璃被认为是仅仅是超粘性液体,或者是由真正的热力学相变导致的刚性状态。我们表明,第三和第五顺序的可解释性提供了一个明确的答案,这一长期存在的争议。进行相应的高精度非线性介电实验过冷甘油和碳酸丙烯酯,我们发现强有力的支持热力学无定形秩序的基础上的理论。此外,当温度降低时,我们发现生长的瞬态畴是紧凑的,即它们的分形维数d_f = 3。因此,玻璃化转变可以代表不同于d_f < 3的规范二级相变的一类临界现象。
2016-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A model free energy for glasses
我们开发了一个模型自由能的扩展,基本上包括没有循环的图形。从这个计算,我们得到的密度(或特定的体积)的温度依赖性,典型的时间尺度的$α$松弛,和热容量。由此,我们认为,玻璃化转变是由附近的一级相变。波动,原则上可观察到的散射,将支持调查结果,并将增加振幅接近相边界(而大小保持不变)。这个幅度与集群的大小有关,也在协同性论证中引入。小的参数有关的更正,从循环进行了讨论,我们也可能已经找到了一个参数的“玻色子峰”。然后,整个概念的基础上的平衡参数,抑制-我们认为-波动(高磁化率)加上高密度,导致集群规模的强劲增长。
2016-10-25 cond-mat.dis-nn
Vibrational density of states and specific heat in glasses from random matrix theory
玻璃的低温性能与结晶物质存在重要差异。特别是,像德拜模型这样的模型,假设存在一个基本的规则晶格,预测固体的比热在低温下随温度的立方而变化。至少自20世纪70年代以来,一个公认的实验事实是,玻璃的比热在$T$中在$T \sim 1K$处恰好是线性的,并且当用$T^{3}$归一化时呈现出明显的峰,称为玻色子峰。在这里,我们提出了一种新的方法,这表明振动光谱的随机矩阵部分的影响的非晶态固体的振动和热性质。该模型也能够再现,第一次,实验观察到的玻色子峰之间的反比在比热和剪切模量。
2023-01-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Chaos and universality in two-dimensional Ising spin glasses
最近扩展的精确数值方法和液滴缩放参数允许组装的二维伊辛自旋玻璃的玻璃态的相干图片。长度尺度熵变得重要,并产生“混乱”,极端敏感的状态温度,被发现取决于随机性的类型。对于$\pm J$模型,这个长度尺度决定了低温比热。虽然存在一种普适性,但某些临界指数确实依赖于无序的分布。
2010-12-15 cond-mat.dis-nn
Chaotic, memory and cooling rate effects in spin glasses: Is the Edwards-Anderson model a good spin glass?
通过热膨胀(TRM)和交流磁化率的数值实验研究了三维Edwards-Anderson模型中的混沌、记忆和冷却速率效应,并与自旋玻璃的实验结果进行了详细的比较.与实验相反,Edwards-Anderson模型在温度变化实验(TRM或AC)中没有显示任何重新初始化过程的痕迹。在直流磁场或耦合分布扰动的存在下与AC弛豫实验的详细比较表明,在爱德华-安德森模型中没有混沌效应是存在强冷却速率效应的结果。我们讨论可能的解决方案,这种差异,特别是在数值实验中达到的时间尺度小,但我们也质疑爱德华-安德森模型再现实验结果的有效性。
2001-02-14 cond-mat.dis-nn
Large heat-capacity jump in cooling-heating of fragile glass from kinetic Monte Carlo simulations based on a two-state picture
玻璃形成体的比热容$c_v$在经历冷却-加热循环时经历滞后,与坚固玻璃相比,易碎玻璃具有更大的$c_v$和更显著的滞后。在这里,我们表明,这些实验功能,包括异常大的幅度$c_v$的易碎玻璃,以及再现的动力学蒙特卡罗和平衡研究的可区分的粒子晶格模型(DPLM),将粒子相互作用的两个状态的图片。脆性玻璃中的大$c_v$是由随着温度降低,从高能粒子相互作用到低能粒子相互作用的概率权重的戏剧性转移引起的。
2021-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Memory interference effects in spin glasses
当自旋玻璃冷却时,冷却过程的记忆被印刻在自旋结构中。这种记忆可以在交流磁化率的连续加热测量中公开。例如,在一个示例中,如果连续冷却过程在一个或两个中间温度下在一定的老化时间内间歇性停止,则当样品被连续再加热时,先前停止的痕迹会恢复[1]。然而,将样品加热到高于老化温度,但保持其低于Tg,会消除较低温度下的热历史记忆。我们还表明,在较高温度下烙印的记忆可以通过在较低温度下等待足够长的时间来擦除。预测从两个互补的自旋玻璃的描述,分层相空间模型和一个真正的空间液滴图片与这些记忆现象和干扰效应的争议。[1]K. Jonason,E. Vincent,J. Hammann,J. P. Bouchaud and P. Nordblad,Phys. Rev. Lett. 31,3243(1998)中所述。
1999-06-17 cond-mat.dis-nn
The Potts frustrated model: relations with glasses
脆性玻璃与自旋玻璃的相似性使得研究自旋受抑模型有助于理解玻璃转变以上的复杂动力学过程。我们考虑了一个具有Ising自旋和s-态Potts自旋的失序自旋模型。我们用二维蒙特卡罗模拟研究了这两个模型。Potts自旋模拟了取向自由度,耦合的受挫伊辛自旋考虑了几何阻碍等令人沮丧的影响。我们表明,在这个模型中,动态过渡和交叉与静态过渡。特别是,当无序存在时,如SG中所预测和验证的,高温指数到低温非指数关联函数之间的动态过渡在数值上与铁磁区域的有序温度相一致,即格里菲斯温度$T_c(s)$,而相关时间的幂律增长到Arkenius定律之间的交叉发生在$T_p(s)<T_c(s)$的Potts过渡附近。在没有无序的模型中,没有定义$T_c(s)$,动力学跃迁和交叉都发生在$T_p(s)$。此外,静态磁化率和依赖于Potts自旋的量的自相关时间在$T_p(s)$处发散。这与最近关于玻璃形成液体的实验结果不符。
2001-07-24 cond-mat.dis-nn
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
The boson peak in structural and orientational glasses of simple alcohols: Specific heat at low temperatures
在这项工作中,我们审查比热实验,我们已经进行了不同的氢键玻璃在过去几年中。具体来说,我们已经测量了一组玻璃醇的低温比热Cp:正常和全氘代乙醇,1-和2-丙醇,和甘油。乙醇表现出非常有趣的多态性,在低温下呈现三种不同的固相:完全有序(单斜)晶体,取向无序(立方)晶体或“取向玻璃”,以及普通结构玻璃。通过测量和比较三个相在玻色子峰2-10 K以及低于1 K的隧穿态范围内的低温比热,我们能够定量地证实“玻璃化行为”不是非晶态固体独有的性质。另一方面,丙醇是最简单的一元醇,具有两种不同的立体异构体(1-丙醇和2-丙醇),这使我们能够直接研究原子的空间重排对玻璃普遍性质的影响。我们已经测量了这两种异构体的比热,发现它们之间有一个值得注意的数量差异。最后,还获得了玻璃态甘油的低温比热数据。在这里,我们提出了一个简单的方法的基础上的软势模型来分析低温比热测量,我们用这种方法的定量比较所有这些数据的玻璃醇和作为一个严格的测试的几个普遍的相关性和标度律在文献中提出的。特别地,我们发现玻色子峰的双折射模型[A. V. Granato,Phys. Rev. Lett. 68(1992)974]很好地解释了Cp/T^3出现最大值时的温度。
2002-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Real spin glasses relax slowly in the shade of hierarchical trees
平均场自旋玻璃的Parisi解已被广泛接受和庆祝。然而,它在3d中的边缘稳定性及其复杂性提出了它与真实自旋玻璃相关性的问题。本文给出了一个简短的概述的重要实验结果,可以理解的平均场的解决方案。理论预测的真实相变的存在和磁化率在凝固温度以下的特殊行为,都被实验结果清楚地证实了。复序参量和涨落耗散比的行为与自发噪声测量结果吻合得很好。非常特殊的超度规对称性是该理论的关键特征,它为我们提供了一个简单的描述,说明了在实验中观察到的恢复活力和记忆效应。最后,超越平均场的一步,本文简要地讨论了新的分析,其特征在于其长度尺度的相关领域,以及新的实验比较以及与最近的理论模拟的超自旋玻璃。
2008-12-18 cond-mat.dis-nn
Aging, rejuvenation and memory effects in Ising and Heisenberg spin glasses
本文用低频交流磁化率测量方法比较了Fe_{0.5} Mn_{0.5} TiO_3伊辛自旋玻璃和CdCr_{1.7} In_{0.3} S_4类海森堡自旋玻璃的老化现象。在恒定温度下,老化在两个样品中与在其他系统中一样服从相同的“$ωt$标度”。调查的温度变化的影响,我们发现,伊辛样品表现出复兴和记忆效应,这是定性类似于其他自旋玻璃中发现的,表明这些现象的存在并不依赖于自旋的维数。然而,两种样品的系统温度循环实验显示出重要的定量差异。在伊辛样品中,在低温下的老化对在稍高温度下的老化的贡献比从热减慢所预期的要大得多。这与到目前为止在其他自旋玻璃中观察到的行为不同,这些自旋玻璃显示出随着温度降低自由能垒增长的相反趋势。我们讨论了这些结果的一个强重整化的微观尝试时间的热激活,并估计相应的值的势垒指数$ψ$中引入的标度理论。
2001-08-27 cond-mat.dis-nn
Zero-point entropy of the spinel spin glasses CuGa_2O_4 and CuAl_2O_4
自旋玻璃的零点熵是一个很难用实验确定和解释的性质。自旋玻璃理论对零点熵的值提供了各种各样的预测,包括非物理的预测,但是实验结果一直缺乏。研究了CuGa_2 O_4和CuAl_2 O_4两种尖晶石型Cu ~(2+)基自旋玻璃的磁性和零点熵。直流和交流磁化率和比热测量表明这两种材料的许多特性自旋玻璃功能。自旋玻璃的凝固温度被确定为Tf = 2.89 +/- 0.05 K的CuGa 2 O 4和Tf = 2.30 +/- 0.05 K的CuAl 2 O 4。通过对比热数据的积分,我们发现CuGa_2 O_4和CuAl_2 O_4的零点熵分别为S_0 = 4.96JK ~(-1)mol ~(-1)和S_0 = 4.76JK ~(-1)mol ~(-1)。这些值最接近于Sherrington-Kirkpatrick XY自旋玻璃的预测,然而它们明显高于所有的理论预测。这表明CuGa 2 O 4和CuAl 2 O 4在其基态中具有比任何自旋玻璃模型更大的简并性。
2009-07-07 cond-mat.dis-nn
On the Paramagnetic Impurity Concentration of Silicate Glasses from Low-Temperature Physics
玻璃中顺磁性微量杂质的浓度可以通过精确的SQUID测量样品在磁场中的磁化强度来确定。然而,在无序固体中存在的准有序结构不均匀性导致相关的隧道电流,可以有助于磁化,令人惊讶的是,也在较高的温度下。我们表明,考虑到这样的隧穿系统产生了一个很好的协议从SQUID磁化提取的浓度和那些从低温热容测量提取。如果没有适当的列入这样的磁化贡献的隧道电流,我们发现,顺磁性杂质的浓度得到相当高估。这一分析是对冷玻璃中磁效应的结构不均匀性理论的进一步肯定检验。
2015-04-22 cond-mat.dis-nn
Geometrical fingerprints of shear transformation zones in network glasses
该研究针对网络玻璃的力学响应机制,通过统计反向传播分析发现剪切转变区与键长拉伸分布高方差区域高度相关,且主要依赖初始状态几何,提出了可直接从图像低成本计算的物理指标。
2025-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dynamic scaling in spin glasses
我们提出了新的中子自旋回波(NSE)的结果和重新分析的历史数据的自旋玻璃,揭示了一个纯粹的幂律时间衰减的自旋自相关函数$s(Q,t) = S(Q,t)/S(Q)$在玻璃温度$T_g$,每个幂律指数是在一个非常不同的时间尺度上的宏观磁化率测量推导出的动态和静态临界指数计算的非常好的协议。这是第一次在自旋玻璃中严格地验证了这种由完全独立的实验方法确定的不同物理量的指数的标度关系。由于自旋玻璃是也包括结构玻璃、其他非晶态系统和生命物质的玻璃体系的大家族的一个亚组,因此观察到的严格的临界标度行为是重要的。上述的相变的惊人的非指数松弛,最好的Ogielski(幂律倍拉伸指数)函数拟合,出现作为一个内在的,均匀的自旋玻璃的功能。
2003-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The total energy approach for calculating the specific heat of liquids and glasses
本文回顾了基于DFT总能量方法计算液体和玻璃比热的第一性原理MD模拟进展,重点处理原子弛豫、亚稳态与不可逆性带来的困难,并通过多时间尺度和热力学第二定律给出平衡性质与不可逆性的一致处理。
2025-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Relationship between heat effects and shear modulus relaxation during structural relaxation of a telluride glass
State Pedagogical University(州立师范大学);Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy RAS(俄罗斯科学院科尔任斯基实验矿物学研究所);Dubna State University(杜布纳国立大学);Moscow State University of Technology "STANKIN"(莫斯科国立技术大学斯坦金);National University of Science and Technology MISiS(国家科学与技术大学MISiS);Lomonosov Moscow State University(罗蒙诺索夫莫斯科大学);Institute of Solid State Physics RAS(俄罗斯科学院固体物理研究所)
通过平行测量玻璃态Te75Ge15Ga10的热效应和剪切模量弛豫,验证了热效应与剪切模量及其温度导数之间的定量关系,首次将该关系应用于具有方向性原子键的非金属玻璃。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn
Non-self-averaging in Ising spin glasses; hyperuniversality
通过数值模拟研究了具有双峰和高斯近邻相互作用分布的伊辛自旋玻璃。非自平均(归一化样本间方差)参数$U_{22}(T,L)$的自旋玻璃磁化率(和更高的时刻$U_{nn}(T,L)$)的报告尺寸为2,3,4,5和7。在每一维$d$中,顺磁区的非自平均参数随样本大小L和相关长度$ξ(T,L)$变化为$U_{nn}(β,L) = [K_{d}ξ(T,L)/L]^d$,因此遵循Aharony和Harris(1991)的重整化群定律。经验上,发现$K_{d}$值独立于d,在统计量内。最大值$[U_{nn}(T,L)]_{\max}$在每个维度上几乎与L无关,并且值得注意的是,估计的热力学极限临界$[U_{nn}(T,L)]_{\max}$峰值也与统计量内的维度无关,因此是“超通用的”。这些结果表明,在$L$大极限下,自旋-自旋关联函数在临界态的分布形式与ISG族的维数无关。对已发表的3D海森堡和XY自旋玻璃的非自平均数据的检查,伊辛自旋玻璃非自平均结果的光显示出与自旋驱动有序方案不兼容的行为,但与手征驱动有序解释的预期兼容。
2015-08-13 cond-mat.dis-nn
Memory Effects in the Standard Model for Glasses
玻璃的标准模型是与热浴相互作用的两能级系统的系综。该模型中记忆效应的一般起源是单个两能级系统的准稳态但非平衡态,这是由于有限速率冷却和非常缓慢的热激活弛豫而实现的。我们表明,单粒子记忆效应,如负的比热下再加热,消失的充分无序合奏。相比之下,无序系综显示集体记忆效应[类似于Kovacs对玻璃状聚合物的描述],其中系综的非平衡特征通过宏观可观察性来监测。该效应的实验实现可用于进一步评估模型的一致性。
2007-10-14 cond-mat.dis-nn
Spatial heterogeneities in structural temperature cause Kovacs expansion gap paradox in aging of glasses
自Kovacs开创性的工作以来,玻璃在温度突然变化后的体积和焓弛豫已经被广泛研究。人们观察到冷却与加热时的不对称平衡方法,以及更违反直觉的膨胀间隙悖论,即加热时甚至接近平衡的有效弛豫时间依赖于初始温度。在这里,我们表明,一个可压缩粒子晶格模型可以捕捉到的不对称性和膨胀间隙。我们定量表征的粒子配置的能量状态使用的虚构的温度称为结构温度,其中,在加热的情况下,显示出很强的空间异质性的物理实现。该系统松弛的成核和膨胀的温暖的移动域已达到最终的温度,对冷却器的不动域保持在初始温度。这些较冷的区域中有一小部分保持接近平衡,从而解释了这个悖论。
2019-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging in a topological spin glass
本文用交流和直流磁测量方法研究了二维可果美反铁磁体(H_3O)Fe_3(SO_4)_2(OH)_6的非常规自旋玻璃相。交流磁化率峰的频率依赖性在Tg ~ 18 K处具有临界慢化的特征。在低于Tg的固定温度下,发现老化效应遵循与自旋玻璃或聚合物中相同的标度律。然而,与传统的自旋玻璃形成鲜明对比,老化对温度变化非常不敏感。这种特殊类型的动力学进行了讨论与高度受挫的非无序系统的理论预测。
2000-05-11 cond-mat.dis-nn
Irreversible Eshelby description of aging in glasses
最近描述的冷却通过玻璃化转变的不可逆的结构Eshelby重排与一个单一的平均虚构的温度扩展到虚构的温度分布的平均一个。延伸对冷却扫描只有很小的影响,但事实证明是必要的,以了解加热回到平衡。
2019-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Thermal conductivity in modified oxide glasses is governed by modal phase changes
本文通过研究钠硅酸盐玻璃的模态贡献,揭示了Na₂O含量增加导致振动局域化和无序化、模态热导率贡献下降的机制,阐明了改性氧化物玻璃热导率受模态相变控制的规律。
2024-08-01 cond-mat.dis-nn
Model glasses coupled to two different heat baths
在$p$ -自旋相互作用的球形自旋玻璃模型中,自旋和耦合都允许随时间变化。自旋耦合到具有温度$T$的热浴,而耦合常数耦合到具有温度$T_{J}$的浴。在绝热极限下(耦合的弛豫时间比自旋的弛豫时间大得多),我们构造了一个广义双温热力学。它涉及自旋熵和耦合常数。自旋玻璃系统的应用导致了一个标准的副本理论与非零数量的副本,$n=T/T_J$。对于$p>2$,根据$n$的值,在低温下出现两种不同的玻璃相。得到的一级相变具有正的潜热和正的总熵不连续性。这就是本质上的非平衡效应。长期动态和无限时间静态的预测不同,只有$n<1$和$p>2$。对于$p=2$,无序的相关性(导致非零$n$)去除了自旋玻璃相的已知边缘稳定性。如果观察时间很长,则不会出现有限温度自旋玻璃相。在这种情况下,与通常的自旋玻璃模型和非平衡(老化)动力学中的破态遍历动力学有相似之处。导出了广义涨落耗散关系。
1999-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Multi-Welled Tunneling Model for the Magnetic-Field Effect in Ultracold Glasses
在过去的十年中,已经报道了多硅酸盐玻璃在低温下$T$对静态磁场$B$的热和介电响应的令人困惑的观察,并呼吁扩展标准的两能级系统隧穿模型。提出了一种解释,能够捕获在同一时间的$T$ -和$B$ -依赖的比热$C_p$和介电常数$ε$在这些玻璃。这一理论指出,存在异常的多井隧道系统的玻璃-旁边的标准的两个级别的系统-和指示的玻璃,应该实现更大的电磁容增强。
2009-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Impact of jamming criticality on low-temperature anomalies in structural glasses
本文提出了一种新的低温非晶态固体比热反常行为的机制。平均场模型的解析解属于同一普适类的高维眼镜,球形感知器,表明存在一个交叉温度,高于该温度,比热与温度呈线性关系,而低于该温度,则显示立方标度。这依赖于相图的两个关键特征:(i)自由能景观的边缘稳定性,这导致了一个无隙相,导致幂律标度的出现(ii)经典干扰临界点的附近,因为当接近它时,交叉温度会降低。这种情况源于对量子体系热力学的直接研究,在那里,我们表明,与晶体相反,德拜近似不成立。
2019-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spin-glass--like aging in colloidal and granular glasses
出于"正常玻璃"和"边缘稳定玻璃"之间的加德纳相变的平均场预测,我们调查的三维多分散硬球,用作胶体或颗粒玻璃的模型的非平衡动力学。在玻璃相的深处,我们发现一个尖锐的交叉压力$P_{\rm G}$分离两个不同的动力学制度。对于压力$P < P_{\rm G}$,玻璃表现为正常固体,显示在玻璃自由能盆内快速平衡的快速动力学。相反,对于$P>P_{\rm G}$,动力学变得强烈异常,显示非常大的平衡时间尺度,老化和不断增加的动力学敏感性。在$P_{\rm G}$的交叉是强烈地让人联想到在三维自旋玻璃在外场中观察到的,这表明这两个系统可能在同一个普适类,与理论预期一致。
2018-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-organized critical behavior and marginality in Ising spin glasses
本文用数值方法研究了一维全连通Kotliar、Anderson和Stein Ising自旋玻璃模型中不同温度下的猝灭态。这是一个模型,其中自旋之间存在长程相互作用,该相互作用以其分离的$σ$的幂下降。我们特别详细地研究了在无限温度淬火中达到的态的能量及其重叠,包括自旋玻璃的磁化率。在$σ\le 1/2$的区域中,模型与Sherrington-Kirkpatrick模型相似,我们发现自旋玻璃极化率随$N$(系统中的自旋数)的增加而发散,而对于$σ> 1/2$,它保持有限.我们将$σ\le 1/\ 2$的行为归因于\emph {自组织临界行为},其中淬火后的系统接近于具有平凡重叠的状态和具有与复本对称性破缺相关的非平凡重叠的状态之间的过渡。通过研究局域场的分布,我们还发现,在猝灭中达到的态具有边缘稳定性,但只有当$σ\le 1/2$。
2018-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random energy levels and low-temperature expansions for spin glasses
在以前的文章(cond-mat/0106554)中,我们证明了二维高斯自旋玻璃中存在两个新的零温度指数(λ和λ ')。在这里,我们介绍了一种新的低温膨胀的自旋玻璃表示的连续能级的间隙概率分布。在提出了有利于随机能级方案的数值证据后,我们分析了低温平衡行为的主要后果。我们发现在低温c ~ T**α处比热是反常的,α=-d/θ',当θ'=-d时比热是线性的。
2001-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On locations and properties of the multicritical point of Gaussian and +/-J Ising spin glasses
本文利用转移矩阵和有限尺寸标度方法研究了二维正方形、三角形和蜂窝形晶格上具有二元和高斯无序分布的伊辛自旋玻璃的多临界点的位置和性质。对于正方形和三角形格子与二进制的混乱,估计的多临界点的位置是在数值协议与最近的apturtures关于其确切位置。对于其余四种情况,我们的结果表明与相应版本的猜想不一致,尽管数量很小,从未超过0.2%。我们的结果:(i)控制铁磁-顺磁跃迁的相关长度指数$ν$,(ii)临界畴壁能量振幅$η$,(iii)共形反常$c$,(iv)有限尺寸磁化率指数$γ/ν$ ;以及(v)与多临界点处自旋-自旋关联函数的概率分布的矩相关联的多分形指数集$\{η_k \}$,的晶格结构和无序分布的普适性是一致的,并与现有的估计很好的协议。
2009-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Atomistic Modelling of Thermal-Cycling Rejuvenation in Metallic Glasses
金属玻璃在环境温度和低温温度之间的循环可以在更快冷却时诱导玻璃形成的高能态特征。这种再生是出乎意料的,因为它发生在小的宏观应变和远低于热致结构变化的温度,是重要的,例如,在改善塑性。分子动力学模拟阐明了热循环可以诱导弛豫(达到较低的能量)以及再生的机制。经过数十个循环的热循环驱动局部原子重排,逐渐擦除初始玻璃结构。这主要来自于每个热循环中的加热阶段,与金属玻璃中固有的结构异质性有关。虽然,特别是,在MD模拟的时间尺度比在物理实验中短,本模拟再现许多物理观察到的效果,这表明它们可能是有用的,在优化热循环调整金属玻璃和玻璃的性能一般。
2020-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Amorphous solids as fuzzy crystals: A Debye-like theory of low-temperature specific heat
本文建立了完全各向同性非晶态固体作为模糊晶体的量子力学模型,建立了玻璃低温振动的解析理论。我们的理论框架依赖于这样一个基本原理,即玻璃中的无序类似于经典流体中的无序,而后者在数学上由流体力学的拉格朗日公式中的非对易坐标编码。我们发现,在声学分支的态密度的显着,导致自然的玻色子峰的比热作为一个范霍夫奇点的表现。该模型在与德拜理论相同的范围内有效,即德拜温度的约10%。在此范围内,我们发现两种典型玻璃a-GeO $_2$和Ba $_{8}$ Ga $_{16}$ Sn $_{30}$ -笼形物的理论预测和实验数据之间有很好的一致性。我们的模型支持概念理解的性质玻色子峰的玻璃作为一种表现形式的液体般的混乱。同时,它提供了一种新颖的,数学上简单的框架,用于统一处理非晶材料的结晶和传输特性,并提供了一个坚实的背景,用于插入特定于特定玻璃的其他复杂元素。
2021-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Strong universality and algebraic scaling in two-dimensional Ising spin glasses
在零温度下,二维伊辛自旋玻璃已知可分为几个普适类。在这里,我们认为在低,但非零温度的缩放,并提供数值证据,$η\approx 0$和$ν\approx 3.5$在所有情况下,这表明一个独特的普适性类。这种代数(而不是指数)缩放特别适用于$\pm J$模型,有或没有稀释,并为plaquette稀释模型。这样一幅与T=0时的异常行为相关联的图像与实空间重整化群方法是一致的。我们还解释了如何缩放的比热是兼容的超尺度预测。
2006-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech