Low-energy quasilocalized excitations in structural glasses
玻璃态固体表现出各种各样的通用热机械性能，从低温下的普遍异常比热到外部驱动力下的非线性塑性屈服和失效，这与它们的晶体对应物有质的不同。长期以来，人们一直认为这些性质中的许多与玻璃中的非声子、低能准定域激发（QLE）密切相关。事实上，最近的计算机模拟已经决定性地揭示了玻璃在从熔体冷却后的玻璃化过程中的自组织导致了这种QLE的出现。在这篇透视文章中，我们回顾了过去三十年来的发展，以了解结构玻璃中QLE的出现，以及它们的统计和结构特性的普遍性程度。我们讨论了阻碍实现这些目标的挑战和困难，并审查了为克服这些挑战和困难而提出的框架。最后，我们展望了未来的研究方向和开放的问题。
2021-08-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A localization transition underlies the mode-coupling crossover of glasses
我们研究了几种玻璃模型的势能景观的平衡统计性质，在一个温度制度，迄今无法用计算机模拟。我们表明，不稳定的模式的固定点进行本地化过渡在真实空间中的模式耦合的交叉温度确定的动力学。在低温下发现的局部不稳定模式的浓度是一个非普遍的，有限维的平均场玻璃理论没有捕获的功能。我们的分析调和，并大大扩展，以前相互冲突的数值结果，并提供了一个特征温度的玻璃动力学，明确定位的模式耦合交叉。
2019-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Soft Modes, Localization and Two-Level Systems in Spin Glasses
本文研究了随机场中的三维海森堡自旋玻璃在无限温度下瞬时冷却后的固有结构的性质。对于不太大的场，态密度$g(ω)$发展出局域软{ \em塑性}模，并以$ω^4$的形式达到零（对于大的场，出现能隙）。当我们扰动系统，沿着最软的模式增加一个力，达到非常相似的能量极小值，由小障碍，这似乎是经典的两能级系统的良好候选人。
2015-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Local excitations in mean field spin glasses
我们解决的问题的几何以及能量特性的本地激发平均场伊辛自旋玻璃。我们研究分析的随机能量模型和数值稀释平均场模型，首先在树状图，相当于一个副本对称计算，然后直接在有限连通随机格。在第一个模型中，其特征在于由一个不连续的复本对称性破缺，我们发现，有限体积激发的能量是无限的，而在稀释平均场模型中，描述了一个连续的复本对称性破缺，它慢慢地减少与大小和饱和在一个有限的值，与天真地预期。这些激发的几何性质类似于晶格动物或支化聚合物。我们讨论了这些结果的意义方面的复本对称性破缺，也可能在有限维系统的相关性。
2004-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Boson-peak vibrational modes in glasses feature hybridized phononic and quasilocalized excitations
该研究通过数值证据证实玻璃中玻色峰附近的振动由声子与准局域激发杂化形成，揭示准局域激发是玻璃过量低频振动模式的基本构成单元，为长期未解的玻色峰理论问题提供关键认知。
2023-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Intrinsic Quantum Excitations of Low Temperature Glasses
本文用一级随机玻璃转变理论的畴壁运动量子化方法，定量地解释了有关玻璃低温激发的几个令人困惑的问题。激发的密度与实验一致，并且与$T_g$处的动态相干区域的大小成比例，约为200个分子。声子耦合取决于玻璃化的林德曼比，得到声子波长$λ$和平均自由程$l$之间观察到的普适关系$l/λ\simeq 150$。多级行为被预测发生在热导率平台的温度范围内。
2001-05-16 cond-mat.dis-nn
Interfaces (and Regional Congruence?) in Spin Glasses
我们提出了一个一般定理限制热力学状态之间的接口的属性，并将其应用到自旋玻璃激发观察到的Krzakala-Martin和Palassini-Young在空间维度d=3和4的数值。我们发现，这样的激发，与接口尺寸小于d，不能产生区域一致的热力学状态。更一般地说，零密度界面的双折射协变激发不能钉扎（由无序）在任何d，而是必须偏转到无穷大的热力学极限。关于区域一致性自旋玻璃和其他系统的其他后果进行了讨论。
2001-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous properties of the acoustic excitations in glasses on the mesoscopic length-scale
电介质晶体的低温热性质由具有大波长的声激发控制，所述大波长的声激发由平面波很好地描述。这就是德拜模型，它基于介质是弹性连续体的假设，对于由原子间间距固定的微观尺度上的大声波波长成立，并在接近它时逐渐破裂。玻璃的特征也是普遍的低温热性质，但相对于相应的晶相来说是反常的。相关的普遍异常也出现在低频振动态密度中，尽管存在长期的争论，但仍然知之甚少。使用分子动力学模拟的模型单原子玻璃的尺寸非常大，我们表明，在玻璃中的结构无序破坏德拜模型在一个微妙的方式：弹性连续近似的声学激发突然打破了介观，中程秩序的长度尺度约10个原子间的间距，在那里它仍然适用于相应的晶体系统。在这个尺度上，相对于宏观值，声速显示出明显的减小。这被证明是密切相关的普遍过剩超过德拜模型预测发现在玻璃中的振动态密度的频率为~1太赫兹或在温度为~10 K的比热。
2009-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Non-compact local excitations in spin glasses
本文用数值方法研究了三维Edwards-Anderson模型中自旋玻璃的低能局域激发。在给定基态的情况下，我们确定了具有固定体积的包含一个给定自旋的翻转自旋的最低层连接簇。这些激发是不紧凑的，具有接近2的分形维数，这表明与晶格动物的类比。此外，它们的能量并不随着它们的大小而增长;相关的指数是稍微负的，而紧凑的集群是正的。这些发现要求修改液滴模型的基本假设。
2002-02-21 cond-mat.dis-nn
Numerical simulations of Ising spin glasses with free boundary conditions: the role of droplet excitations and domain walls
研究了液滴激发和畴壁对短程Edwards-Anderson自旋玻璃三维和四维有序化贡献的相对重要性。我们比较了周期性和自由边界条件的重叠分布使用人口退火蒙特卡罗。对于高达约1000个自旋的系统尺寸，自旋玻璃显示出非平凡的自旋重叠分布。周期性边界条件可以捕获扩散畴壁，这可以有助于小的自旋重叠，另一个贡献是系统内存在低能液滴激发。我们使用自由边界条件，以尽量减少畴壁效应，并表明，低能量液滴激发的主要贡献，在数值模拟中的小重叠。自由边界条件具有更强的有限尺寸效应，并且可能具有与周期边界条件相同的热力学极限。
2016-10-25 cond-mat.dis-nn
Disordered crystals reveal soft quasilocalized glassy excitations
已知通过使熔体淬火形成的结构玻璃具有低能量准定域（非声子）激发的群体，其频率$ω$遵循作为$ω\!\to\!0$的通用$\sim\!ω^4$分布，与玻璃形成历史、粒子间相互作用势或空间维度无关。在这里，我们表明，非声子激发的普遍四次定律也持有无序晶体具有有限的长程序，这是缺乏在他们的玻璃同行。因此，我们确定，四次定律的普遍性程度超出了从熔体淬火的结构玻璃。我们进一步发现，无序晶体，其无序程度可以连续控制，主机更多的准局域化激发比预期的基础上，其程度的机械无序-量化的剪切模量的相对波动-相比，具有类似程度的机械无序的结构玻璃。最后，我们表明，非线性准定域激发的稳定性约束-以前建立在结构玻璃-也持有无序晶体。我们的研究结果与无序晶体中实验观察到的玻璃状异常有关。更广泛地说，他们构成了一个重要的一步，追查必要的基本成分的出现，普遍的非声子激发在无序固体。
2022-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Evidence for growth of collective excitations in glasses at low temperatures
我们提出了新的数据上的非平衡声响应的玻璃施加直流电场低于1 K。当与相同材料的类似介电响应相比，声学数据显示，在实验精度内，相同的依赖于扰动场，但更强的温度依赖性。这些数据是难以调和的简单概括的偶极间隙模型的二能级系统（TLS）的介电响应，除非我们假设，随着T的降低，基于相互作用的TLS集体效应增加。
1998-03-30 cond-mat.dis-nn
Probing the non-Debye low frequency excitations in glasses through random pinning
本文研究了三维模型玻璃形成体的态密度$D(ω)$的频谱特性。为了放大光谱的非德拜部分，我们引入了一个随机钉扎场，该钉扎场冻结有限的粒子分数，以打破平移不变性，并将扩展模式的所有振动频率向更高的频率移动。我们发现，非德拜软局域模式逐渐出现的钉扎粒子的分数$p$的增加。此外，$D(ω)$的低频尾部作为幂律$ω^{δ(p)}$变为零，其中$2 \!\leq \! δ(p) \!\leq\!4$和$δ\!=\!4$高于阈值分数$p_{th}$。
2018-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Collective excitations and marginal stability of quantum Ising spin glasses
我们求解了零温下处于量子玻璃相深处的横向场Γ中的Sherrington-Kirkpatrick（SK）模型。我们发现，玻璃相是关键的地方，表现出集体激发与无隙欧姆谱函数。使用一个有效的潜在的方法，我们解释后者是由于无序的自旋波表现为弱耦合，欠阻尼谐振子。在小横场的极限下，谱的低频拖尾趋于一个普遍的与Γ无关的极限。
2012-04-22 cond-mat.dis-nn
Anomalous dynamics in two- and three- dimensional Heisenberg-Mattis spin glasses
我们研究了非磁化海森堡-马蒂斯自旋玻璃在空间维度$d=2$和3，T=0时的光谱和局域化性质。我们使用数值转移矩阵方法结合有限尺寸标度计算李雅普诺夫指数，和本征值计数定理，再加上高斯消去算法，以评估状态密度。在$d=2$中，我们发现所有的态都是局域化的，局域化长度以$ω^{-1}$和能量$ω\to 0$的形式发散。对态密度的对数修正与理论预测一致。在$d=3$中，态密度对能量的依赖性与纯反铁磁体中的自旋波相同，这也与理论预测一致，尽管相应的振幅不同。
2006-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Large-scale low-energy excitations in 3-d spin glasses
我们用数值方法计算了具有高斯耦合的三维Edwards-Anderson自旋玻璃中基态以上的大尺度激发。我们发现，伴随能量为O（1），与平均场图一致.进一步感兴趣的是这些激发的位置空间属性。首先，我们对它们的拓扑性质的研究表明，大部分的大尺度激发是海绵状的。第二，当探测它们的几何性质时，我们发现当系统尺寸增加时，激发粗化。我们的结论是，无论是有限尺寸效应是非常大的，即使当自旋重叠q接近零，或均匀激发的平均场图片进行修改。
2000-11-06 cond-mat.dis-nn
Thermal origin of quasi-localised excitations in glasses
玻璃的关键方面是由激发的存在控制的，其中一组粒子可以重新排列。令人惊讶的是，最近的观察表明，它们的密度显着降低，它们的尺寸随着过冷液体的温度降低而减小。一些理论预测这些激发会导致在冷却时增长的Hessian准局域模式的光谱中的间隙，而另一些理论预测伪间隙${D_L(ω)} \sim ω^α$。为了统一这些观点和意见，我们产生玻璃态配置的控制间隙大小$ω_c$在温度${T=0}$，使用所谓的“呼吸”粒子，并研究这种间隙状态如何响应热波动。我们发现，\textit{(i)} ~的差距总是填补有限的$T$与${D_L(ω) \approx A_4(T) \, ω^4}$和${A_4 \sim \exp(-E_a / T)}$在低$T$，\textit{(ii)} ~ $E_a$迅速增长与$ω_c$，在合理的协议与一个简单的缩放预测${E_a\sim ω_c^4}$和\textit{(iii)} ~在更大的$ω_c$激发涉及较少的粒子，因为我们合理化，并最终成为弦状。我们提出了一种解释的平均场理论的玻璃化转变，其中模式超出的差距作为一个激发水库，从其中的伪间隙分布填充其幅度迅速下降，在较低的$T$。我们讨论了这张照片如何统一的稀疏，以及冷却时的尺寸减小的激发，以及在玻璃化转变附近发生的弦样松弛。
2020-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Low-energy excitations in fermionic spin glasses: A quantum-dynamical image of Parisi symmetry breaking
我们报道了Parisi复制排列对称破缺（RPSB）对具有阻挫磁相互作用的费米子系统的元激发的巨大影响。在零温极限下精确地得到了（K=1）步RPSB的电子态密度，以及任意破缺K的精确关系，从而得到了K= \infty的新的费米子动力学Parisi解.电荷守恒的沃德恒等式表明金属量子自旋玻璃中的电导率受RPSB效应的影响。这意味着RPSB是必不可少的任何费米子系统显示自旋玻璃部分在其相图。还观察到与神经网络问题惊人的相似性。
1998-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin and link overlaps in 3-dimensional spin glasses
数值计算了三维自旋玻璃的激发。我们发现，人们可以翻转一个有限的分数的LxLxL晶格与O（1）的能量成本，证实了一个非平凡的自旋重叠分布P（q）的平均场图片。这些低能量激发不是畴壁状的，而是拓扑非平凡的，并且它们到达晶格的边界。它们的表面积与体积比随着L的增加而减小，并且可能渐近地趋于零。如果是这样，基态和这些激发态之间的链接和窗口重叠就变得"微不足道"了。
2000-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Fractal Droplets in Two Dimensional Spin Glasses
用数值方法研究了T=0时具有高斯键分布的二维Edwards-Anderson模型。液滴激发直接观察。结果表明，液滴的平均体积与l^D成比例，其中D = 1.80（2），其中l是液滴的跨越长度，揭示了它们的分形性质。表征液滴激发能的l依赖性的指数估计为-0.42（4），明显不同于畴壁激发的刚度指数。
1999-10-22 cond-mat.dis-nn
Low Energy Excitations in Spin Glasses from Exact Ground States
通过研究基态对耦合相关微扰的响应，研究了具有高斯耦合和自由边界条件的三维Edwards-AndersonIsing自旋玻璃中低能大尺度激发的性质.基态是使用分支和切割算法精确确定的系统大小高达12^3自旋。这些数据与激发表面没有空间填充的图片一致，例如液滴或“TNT”图片，只有最小的缩放校正。当允许非常大的校正缩放，数据也与空间填充表面，如复本对称性破缺的图片一致。激发的能量与它们的大小成比例，具有小的指数“0”，如果我们允许对比例进行适度的校正，则该指数与零相容。我们将所得结果与用遗传算法得到的周期性边界条件下的数据进行了比较，并讨论了不同边界条件对标度修正的影响。最后，我们分析了我们的分支和切割算法的性能，发现它与大规模，低能量激发的存在相关。
2003-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Further testing the validity of generalized heterogeneous-elasticity theory for low-frequency excitations in structural glasses
Universität Mainz（美因茨大学）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工学院）；Universita’ di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学）；Univ. of Oxford（牛津大学）；NOMATEN Centre of Excellence, National Center for Nuclear Research（国家核研究中心卓越中心）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）
研究通过分子动力学模拟验证了非声子振动密度态的非普遍性及缺陷态的存在，揭示低频ω⁴规律依赖于模拟技术。
2026-05-12 cond-mat.dis-nn
Zero Droplet Stiffness Exponent $θ$ is Revealed in Short Range Spin Glasses when Probed with Large Avalanches Induced by Long Range Interactions
我们探测液滴激发短程自旋玻璃中加入微扰长程相互作用，衰减与距离的幂律：$J/r^σ$。结果表明，如果幂律指数$σ$小于空间维数$d$，扰动诱导大规模雪崩滚动，直到他们迫使系统开发的稳定性的激发谱中的伪间隙。这使得微扰长程相互作用与$σ< σ_c = d$相关。液滴理论预测临界指数$σ_c$取决于液滴刚度指数为$σ_c=d-θ$。结合这两个结果导致在短程自旋玻璃的液滴理论中的零刚度指数$θ= 0$。
2009-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Experimental evidence for high frequency transverse-like excitations in glasses
本文用非弹性X射线散射法测定了玻璃态和液态甘油在交换动量区（$Q$）的动态结构因子，$Q$ = $÷$ $^{-1}$，温度范围$÷$ 570K。除了传播的纵向激发模式，在低温下的光谱显示在$\hbar Ω_T$ $\approx$ 8.5 meV的第二个非$Q$色散峰.我们分配这个峰值的横向动力学，在拓扑无序系统，获得纵向对称分量。该分配通过观察得到证实，即在液体中，当结构弛豫时间$τ_α$接近$Ω_T^{-1}$时，该峰消失，该行为与液态中存在横向动力学所需的条件$τ_αΩ_T^{-1}$ $>>$ 1一致。
2002-05-29 cond-mat.dis-nn
Mean-field model of interacting quasilocalized excitations in glasses
结构玻璃的特征在于准定域激发，其频率$ω$遵循普适态密度${\cal D}(ω)\!\sim\!ω^4$。然而，这种普遍性背后的基本物理学尚未完全理解。在这里，我们研究的平均场模型的准本地化激发的玻璃，被视为嵌入在一个弹性介质中的粒子群，并统称为非谐振子。振子的谐波刚度取自没有相互作用时的无特征概率分布（上截止值$κ_0$），振子之间通过随机耦合（以强度$J$为特征）和与周围弹性介质（以恒定力$h$为特征的相互作用）相互作用。我们首先表明，该模型产生了一个无隙态密度${\cal D}(ω)\!=\!A_{\rm g}\,ω^4$的广泛的模型参数，表示在稳定的非谐性，这在模型中起着决定性的作用的强度。然后-使用标度理论和数值模拟-我们提供了一个完整的理解的非通用前因子$A_{\rm g}(h,J,κ_0)$，振荡器的相互作用引起的均方位移和新兴的特征频率，所有在适当确定的无量纲量。特别是，我们表明，$A_{\rm g}(h,J,κ_0)$是一个非单调函数的$J$为固定的$h$，主要是指数变化与$-(κ_0 h^{2/3}\!/J^2)$在弱相互作用（小$J$）制度-让人想起最近的观察在计算机眼镜-和主要衰减为一个更大的$J$的幂律，在一个政权，其中$h$不起作用。我们讨论了物理解释的模型和它可能的关系，在结构玻璃中可用的观察，以及划定一些未来的研究方向。
2020-12-17 cond-mat.dis-nn
Monte Carlo Simulations of Spin Glasses at Low Temperatures
本文报道了几种自旋玻璃模型在低温下的蒙特卡罗模拟结果。通过使用平行回火（交换蒙特卡罗）技术，我们能够平衡到低温，中等尺寸，因此数据不应受到临界波动的影响。我们的结果是一致的短期模型的图片提出了较早的，有大规模的激发成本只有有限的能量在热力学极限，这些激发有一个表面的分形维数小于空间维数。对于无限程Viana-Bray模型，我们在相似自旋数下得到的结果与标准的复本对称性破缺一致.
2001-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the analysis of the vibrational Boson peak and low-energy excitations in glasses
通过对超过德拜极限的振动态密度g（w）和通常称为玻色子峰的频率约化表示g（w）/w^2之间的详细比较，考虑了应用于玻璃和过冷液体振动态密度低能部分的约化过程的意义。从非弹性中子和拉曼散射的代表性的实验数据分析，我们表明，减少程序在很大程度上扭曲，否则对称的过剩态密度。最大值的频率和过度的强度经历戏剧性的变化;前者减少，而后者增加。玻色子峰的频率和强度对过剩量的分布也很敏感。在光的状态密度的两种形式之间的关键评价（即过量和频率降低的一个），我们讨论的玻色子峰光谱特征的变化，诱导下存在的外部刺激，如温度（淬火速率，退火），压力，和照射。由这些刺激的存在引起的玻色子峰值变化的大部分可以合理地追溯到简单的和预期的多余态密度的修改，并且可以相当令人满意地解释欧几里德随机矩阵理论。与热容玻色子峰的相似之处也作了简要的讨论。
2006-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Structural effect on phonon attenuation in metallic liquids and glasses
在各种金属液体和玻璃中，振动激发的衰减率已被报道从在低波矢处与波矢成二次关系变为在高波矢处与波矢成线性关系。然而，这种行为的起源并不清楚。在这里，通过分子动力学的这种现象的分析提出了原型金属液体，Cu 56 Zr 44和Fe。结果表明，交叉波矢是强相关的结构相干长度表征粗粒度的密度相关性。我们认为，线性相关性是由散射的振动激发的结构活化过程中，具有低的活化能，这是独特的金属系统中观察到的。
2021-10-19 cond-mat.dis-nn
Marginal stability of soft anharmonic mean field spin glasses
本文用平均场理论求解带非谐四次势的软自旋玻璃模型，证明其低温相为完全副本对称破缺，并揭示零温边缘稳定性由软线性激发和赝能隙非线性激发共同导致，为理解软玻璃低温反常提供候选模型。
2021-09-28 cond-mat.dis-nn
The crossover from propagating to strongly scattered acoustic modes of glasses observed in densified silica
本文介绍了致密二氧化硅的低频激发光谱结果，并与玻璃的特征热性质有关。纵向声学分支的末端由布里渊线宽随散射矢量的快速增加来标记。这种快速增长在交叉频率Omega_co处饱和，该交叉频率几乎与玻色子峰的中心重合。后者显然是由于额外的类似光学的激发有关的近刚性SiO_4的振动所表明的超拉曼散射。强散射的开始是否最好地描述为声学模式与这些振动的杂交，通过它们对局部激发的弹性散射（瑞利散射），或通过软势仍有待解决。
2003-02-03 cond-mat.dis-nn
Low energy excitations of vector spin glasses
本研究针对矢量自旋玻璃的低能激发问题，对三类自旋玻璃模型开展解析与数值研究，明确了不同模型的态密度特征与自旋玻璃转变的退局域化性质，深化了对零温临界点的认知。
2023-06-15 cond-mat.dis-nn
'Boson peak' and high-frequency excitations in glassy crystals
玻璃和过冷液体中的高频激发属于凝聚态物理学的重大谜团。虽然位于GHz-THz的快速过程可以被解释为囚禁的分子运动，但在THz频率处占主导地位的玻色子峰（BP）的发生仍然存在争议。在最近几年里，有两种情况发生了变化：BP在本质上是真正的集体性的，或者，它是局部模式的结果。为了解决这一争议，我们研究了塑料晶体（PC）的高频介电损耗，具有长程平移，但没有取向顺序。考虑到与规范玻璃相比，PC中定义良好的声子模式，以及声学声子模式的红外沉默，毫米波和远红外光谱应该为BP的真正起源提供有价值的线索。在这里，我们表明，PC表现出BP样的功能与典型的玻璃相比，具有显着不同的光谱形状，证明集体声子与本地弛豫模式的混合导致BP。此外，我们还发现了PC中快速过程的明确证据。
2004-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Sampling from Spherical Spin Glasses in Total Variation via Algorithmic Stochastic Localization
研究从混合$p$-spin球面自旋玻璃Gibbs测度采样的算法，基于算法随机定位方法并改进AMP的TAP不动点修正，将误差保证从Wasserstein提升至全变差。
2026-10-23 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Metallic glasses for spintronics: anomalous temperature dependence and giant enhancement of inverse spin Hall effect
通过反自旋霍尔效应（ISHE）的自旋-电荷转换对于实现自旋电子学的各种应用是必不可少的。自旋霍尔响应通常遵循与纵向电阻率的通用标度关系，并且具有温和的温度依赖性，因为基元激发在电阻率和ISHE中仅起次要作用。在这里，我们报告的ISHE的金属玻璃显示出近两个数量级的增强与温度的阈值从80-100 K的玻璃化转变点的增加。由于电阻率在温度范围内变化很小，因此这种反常的温度依赖性与普遍存在的标度律相悖。这种巨大的温度提高可以很好地描述了一个两级的玻璃热激发模型，并消失后，结晶，提出了一个新的机制，涉及独特的玻璃热激发。这一发现可能为实现自旋电子器件在室温和更高温度下的高自旋-电荷转换效率以及利用自旋电流检测玻璃的结构和动力学铺平了新的途径。
2018-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relation between heterogeneous frozen regions in supercooled liquids and non-Debye spectrum in the corresponding glasses
最近对玻璃体系的数值研究提供了在态密度$D(ω)$的低频谱中存在非Goldstone模（NGM）的证据。类似于Goldstone模式（GM），i。例如，固体中的声子，NGM是软低能激发。然而，与GM不同，NGM是局部激发。在这里，我们首先表明，父母的温度$T^*$修改$D(ω)$中的GM/NGM的比例。特别地，声子衰减反映在低频幂律$D(ω) \sim ω^{s(T^*)}$中的指数$s(T^*)$的母体温度依赖性中，其中$2 \leq s(T^*) \leq 4 $。其次，通过对$s(T^*)$和$s(p)$的比较，指出了$s(T^*)$和$s(p)$的区别。例如，通过钉扎\mttp{a} $p$粒子分数获得相同的量，我们认为$s(T^*)$反映了大小为$ξ^3 \propto p$的动态异质区域的存在。最后，我们提供了一个估计$ξ$作为$T^*$的函数，发现一个温和的幂律发散，$ξ\sim (T^* - T_d)^{-α/3}$，$T_d$的动态交叉温度和$α$的范围内下降$α\in [0.8,1.0]$。
2019-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo Simulations of Vector Spin Glasses at Low Temperatures
在本文中，我报告的三维规玻璃和四维XY自旋玻璃的模拟结果，使用平行回火蒙特卡罗方法在低温下的中等尺寸。结果与早期的三维和四维Edwards-AndersonIsing自旋玻璃的工作定性一致。我发现的证据表明，大规模的激发可能只花费有限的能量在热力学极限。这些激发的表面是分形的，但我不能排除XY自旋玻璃与复本对称性破缺相容的情况，即低能大尺度激发的表面是空间填充的。
2002-07-27 cond-mat.dis-nn
Impact of elastic heterogeneity on the propagation of vibrations at finite temperatures in glasses
声波如何在无序固体中传播的某些方面仍然不清楚。最近的研究表明，无序固体的一个特征似乎会影响中尺度的振动激发，即局部弹性不均匀性。声波的传播已被证明是强烈的影响，不均匀的材料的机械特性，添加到标准的非谐耦合，在有限的温度下，达到极其复杂的传输性能。在这里，我们解决这些问题的情况下，一个简单的原子玻璃形成，分子动力学计算机模拟。特别是，我们专注于横向分量的振动激励的动态结构因素，并在扩展的频率范围内的声音色散和衰减的温度依赖性的特征。我们提供了一个完整的图片如何弹性异质性确定运输的振动激发，也基于直接比较的数值数据与预测的非均匀弹性理论。
2019-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low-Temperature Excitations of Dilute Lattice Spin Glasses
提出了一种探索有限维晶格自旋玻璃低温激发的新方法。通过聚焦于刚好高于逾渗阈值的键稀释晶格，可以获得大的系统尺寸$L$，这导致增强的标度区域和更准确的指数。此外，这种方法在原则上仍然适用于任何维度，产生迄今为止一直难以捉摸的指数。该方法通过确定尺寸$d=3$、$d=6$（上临界尺寸）和$d=7$的刚度指数来证明。关键是应用精确的约简算法，该算法消除了大部分自旋，使得约简的晶格对于$d=3$中的L=30、$d=6$中的L=9或$d=7$中的L=8这样大的大小永远不会超过$\sim10^3$变量。有限尺寸标度分析给出了$d=3$的$y_3=0.24(1)$，显著改善了以前的工作。$d=6$和$d=7$，$y_6=1.1(1)$和$y_7=1.24(5)$的结果是全新的，并与d>=6的平均场预测进行比较。
2004-06-01 cond-mat.dis-nn hep-lat
A geometrical picture for finite dimensional spin glasses
在自旋玻璃理论中有一个有争议的问题是平均场是否正确地描述了三维自旋玻璃。如果是这样的话，那么在欧几里得空间中，自旋团簇的复本对称性破缺又是如何产生的呢？在这里，我们认为，存在系统大小的低能量激发是海绵状的，产生多个山谷分开的发散能量障碍。液滴模型对于小于系统尺寸（θ> 0）的长度尺度应该是有效的，但是仍然可以存在恒定能量的系统尺寸激发而不破坏自旋玻璃相。我们提出的图片，然后结合液滴样行为在有限长度尺度与潜在的平均场行为在系统大小的规模。
2000-01-18 cond-mat.dis-nn
Collective excitations and thermodynamics of disordered state: new insights into an old problem
长期以来，无序一直被认为是理论物理学家试图理解系统行为的可怕敌人。在这里，我们回顾了最近积累的数据，并提出，从计算热力学性质的角度来看，无序的问题可能不会像迄今为止所假设的那样严重。我们特别强调，与长期持有的观点相反，集体激发在无序系统中不会衰减。随后，我们讨论了最近的实验，理论和模拟结果有关的集体激发在无序介质中，并显示这些结果铺平了道路，了解热力学的无序系统：玻璃，液体，超临界流体和自旋玻璃。从最近的工作中一个有趣的见解是认识到，无序系统的热力学性质的最重要的变化只取决于其基本长度，原子间的分离。我们讨论了如何建议的理论与以前的方法的基础上一般多体统计力学框架。
2014-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Experimental evidence for the $ω^4$ tail of the nonphononic spectra of glasses
本研究提出一种从总振动态密度中提取非声子谱的方法，为玻璃低频非声子激发的 $ω^4$ 尾部提供了直接的实验证据。
2024-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Monte Carlo simulations of spin glasses at low temperatures: Effects of free boundary conditions
我们目前的蒙特卡罗模拟的结果，使用平行回火，在三维和四维的爱德华-安德森伊辛自旋玻璃与高斯耦合在低温下的自由边界条件。我们的研究结果表明，大规模的低能量激发可能是空间填充。这些数据意味着，这些激发的能量随着小系统的系统尺寸的增加而增加，但我们看到的证据在三维空间中，我们有一个更大的尺寸范围内，交叉到一个政权的能量是独立的系统尺寸，根据复本对称性破缺。
2002-05-17 cond-mat.dis-nn
TAP states at upper deviations of the free energy: existence, localization and marginal stability in Ising spin glasses
研究伊辛自旋玻璃自由能上大偏差的TAP态，证明其存在性、局域化及边缘稳定性，并给出速率代价条件。
2026-10-08 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Collective modes in quantum electron glasses and electron-assisted hopping
我们研究了d ≥ 2维强库仑相互作用下Anderson绝缘体中的电子输运。在金属-绝缘体相变附近，单粒子局域化长度远大于粒子间距离，相互作用导致强关联的量子玻璃相。即使单粒子激发是局域的，系统是绝缘的，也有集体电子模式保持离域到参数小的能量。这些集体激发作为一个连续的浴，可以提供可变范围跳跃传输的激活能。这就避免了当只存在离散的粒子-空穴激发时所产生的能量守恒问题。与弱的、依赖于材料的声子辅助跳跃机制相反，电子浴的激活导致了几乎普遍的埃夫罗斯-什克洛夫斯基电导的前因子e^2/h，这在最近的许多实验中都观察到了。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Delocalization transition in low energy excitation modes of vector spin glasses
研究了零温下全连接$m\ge 3$-分量矢量自旋玻璃模型在外磁场中的能量极小值。该模型具有从高场下的顺磁相到低场下的自旋玻璃相的零温转变。研究了Hessian算子在Hamilton算子极小点处的特征值和特征向量。该光谱在顺磁相和自旋玻璃相中都是无隙的，其中伪带隙在顺磁相中表现为$λ^{m-1}$，在自旋玻璃相中表现为$\sqrtλ$。尽管该模型的长程性质，接近光谱边缘的本征态显示准局域化特性。我们发现顺磁到自旋玻璃的转变对应于边缘本征矢的离域。在热力学极限下，用空腔法求解模型。我们还进行数值最小化的$N\le 2048$的哈密顿量和计算的频谱特性，表现出非常强的校正渐近缩放接近临界点。
2021-08-25 cond-mat.dis-nn
Universal sound absorption in low-temperature glasses
唯象假设剪切弛豫时间大幅减少大波矢量$k>k_ξ$密度模式（其中$k_ξ$是几个原子间距离的倒数$a$的顺序），我开发了一个一般的弹性流体动力学理论描述的低能量激发的玻璃和非晶态固体，这是负责异常比热和热导率。该理论解释了集体二能级态和玻色子峰的起源。声子的波长$λ$与其平均自由程$l$（玻璃中吸声的普遍性质）的比率在该理论中被导出为$λ/l=(2/3) (c_t/c_l)^2 (k_ξa)^3$，其中$c_t$和$c_l$相应地是横向和纵向声速。
2003-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Pattern Expansion of Spin Glasses
Washington University（华盛顿大学）；Harvard Medical School（哈佛医学院）
本文提出一种系统方法，通过马蒂斯相互作用展开通用铁磁体哈密顿量，揭示短程EA模型与平均场SK模型的本质差异。通过迭代提取耦合矩阵模式，将原始铁磁体系统分解为Hopfield-like模型及残余系统，发现SK模型具有自相似性，残余系统在展开过程中保持平均场结构和高斯统计。
2026-03-31 cond-mat.dis-nn
Structural fluctuations in active glasses
本研究针对活性玻璃固态性质未解的问题，发展了简谐近似下的理论形式体系，分析了由自驱动粒子组成的活性玻璃中的位移场与结构涨落，发现高频简正模受抑制并破坏能量均分定律，为活性玻璃的固态性质提供了基础性理解。
2024-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Localization, anomalous diffusion and slow relaxations: a random distance matrix approach
本文研究了一类随机矩阵的谱性质，其中矩阵元指数地依赖于均匀分布点与随机分布点之间的距离。这个模型在各种物理背景下自然产生，例如粒子的扩散，玻璃中的缓慢弛豫和标量声子局域化。使用重整化群过程和直接矩计算的组合，我们找到本征值分布密度（即，的频谱）和本地化特性的本征模式，为任意尺寸。最后，我们讨论了结果的物理意义。
2010-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Computational simulations of the vibrational properties of glasses
玻璃的振动特性与晶体的声子有明显的不同。例如，过量的低频模式（所谓的玻色子峰），振动局域化和声子的强散射一直是讨论最多的话题，对这些现象的理论理解是具有挑战性的。为了解决这个问题，计算模拟是一个强大的工具，这已经被许多以前的作品。在本章中，我们描述了研究玻璃（和任何固态材料）振动特性的模拟方法。我们首先提出了一种研究振动本征模的方法。由于粒子的振动运动是沿着本征模激发的，因此本征模是描述振动特性的基础。玻璃中的本征模一般都是非声子模，有些甚至是局域的。接下来，我们提出了一种分析声子输运的方法，这对于理解振动性质也是至关重要的。由于声子不是玻璃中的本征模，它们被分解成几种不同的非声子本征模。结果，玻璃中的声子被强烈散射。此外，我们描述了如何分析弹性响应。玻璃的弹性响应相对于晶体也是反常的。最后，我们简要介绍了最近取得的进展，通过大规模的计算模拟。
2021-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Boson peak in the dynamical structure factor of network- and packing-type glasses
Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo（东京大学大学院人文社会系研究科）；SANKEN, University of Osaka（大阪大学工业科学研究所）
研究通过分子动力学模拟和有效介质理论，揭示了玻璃中玻色峰的微观起源，将其与振动激发的波数解析结构联系起来。
2026-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High Frequency dynamics in metallic glasses
用非弹性X射线散射研究了Ni $_{33}$ Zr $_{67}$玻璃合金在第一赝布里渊区的集体动力学，这是一个在金属玻璃中尚未探索的能量-动量区。我们确定的关键属性，如动量传递依赖的声速和声阻尼，讨论的结果在一般情况下，最近提出的图片在眼镜中的声学动力学。具体来说，我们证明了存在于这个强大的玻璃定义良好（在Ioffe Regel意义上）的声学激发远高于玻色子峰值能量。
2006-03-09 cond-mat.dis-nn
Droplets and the configurational entropy crisis for random first order transitions
我们考虑了玻璃随机一级相变理论中液滴激发对组态熵的影响。这些激发的贡献估计在和以上的理想玻璃化转变温度。这种激发可以想象修改或“圆”的基础玻璃化转变温度的温度范围估计，并发现强烈依赖于局部亚稳相之间的表面张力在过冷液体。对于真正的结构玻璃，这个温度范围被发现是非常窄的，与理论的定量成功相一致。然而，对于某些有限范围的自旋玻璃模型，估计的表面张力显着降低，导致更强的熵重整化，从而提供了一个解释缺乏严格的热力学玻璃化转变在这些模型的模拟。
2002-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A New Look at Low--Temperature Anomalies in Glasses
我们回顾了一个模型为基础的，而不是唯象的方法，在玻璃低温异常。具体来说，我们提出了一个可解模型的启发自旋玻璃理论，表现出两个，玻璃低温相，并收集双-和单-阱配置在其势能景观。可以计算表征局部势能配置的参数的分布，并发现不同于那些假设在标准隧道模型及其变体。尽管如此，非晶材料的低温异常特征被再现。也许更重要的是，我们获得了普遍性问题的线索。也就是说，我们能够区分哪些性质可以被期望是普适的，哪些不能。我们的理论还预言了在适当的情况下，无低能隧穿激发的非晶相的存在。
1998-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
