स्पिन ग्लास

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एक चक्रण काँच (शीर्ष) की यादृच्छिक चक्रण संरचना का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व और एक लौह-चुंबकीय (नीचे) का आदेश दिया

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कांच (आकृतिहीन SiO₂)

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स्फटिक (क्रिस्टल रेखा SiO₂)

लोह चुंबकीय की अपेक्षा में चक्रण कांच का चुंबकीय विकार स्फटिक (दाएं) की तुलना में कांच (बाएं) की स्थितीय विकार के अनुरूप है।

संघनित पदार्थ भौतिकी में, एक चक्रण काँच एक चुंबकीय स्थिति है जो यादृच्छिकता की विशेषता है, इसके अलावा 'हिमीकरण तापमान' टीएफ नामक तापमान पर चक्रण की हिमीकरण में सहकारी व्यवहार होता है। लौह चुम्बकीय ठोस में, घटक परमाणुओं का चुंबकीय चक्रण (भौतिकी) सभी एक ही दिशा में संरेखित होते हैं। लौह-चुंबकीय के साथ विपरीत होने पर चक्रण काँच को अव्यवस्थित चुंबकीय स्थिति के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें चक्रण यादृच्छिक रूप से या नियमित स्वरूप के बिना संरेखित होते हैं और युग्मन भी यादृच्छिक होते हैं।

"काँच" शब्द एक चक्रण काँच में चुंबकीय विकार और एक पारंपरिक रासायनिक काँच के स्थितीय विकार के बीच समानता से आता है। उदाहरण के रूप खिड़की के शीशे। खिड़की के शीशे या किसी आकृतिहीन ठोस में परमाणु बंधन संरचना अत्यधिक अनियमित होती है। इसके विपरीत, एक क्रिस्टल में परमाणु बंधों का एक समान स्वरूप होता है। लौह-चुंबकीय ठोस में, चुंबकीय चक्रण सभी एक ही दिशा में संरेखित होते हैं, यह एक क्रिस्टल की जाली-आधारित संरचना के अनुरूप है।

एक चक्रण काँच में अलग-अलग परमाणु बंधन लगभग समान संख्या में लौह-चुंबकीयिक अनुबंध (जहां पड़ोसियों का एक ही अभिविन्यास है) और प्रतिलोह-चुंबकीय अनुबंध (जहां पड़ोसियों का वास्तव में विपरीत अभिविन्यास होता है: उत्तर और दक्षिण ध्रुव 180 डिग्री अनियंत्रित होते हैं) का मिश्रण होते हैं। संरेखित और असंरेखित परमाणु चुम्बकों के ये स्वरूप एक नियमित रूप से पूरी तरह से संरेखित ठोस में दिखाई देने वाली चीज़ों की तुलना में परमाणु अनुबंधों की ज्यामिति में कुंठित अंतःक्रियात्मक विकृतियों के रूप में जाने जाते हैं। वे ऐसी परिस्थितियाँ भी बना सकते हैं जहाँ परमाणुओं की एक से अधिक ज्यामितीय व्यवस्था स्थिर हो।

चक्रण ग्लास और उनके अन्दर उत्पन्न होने वाली जटिल आंतरिक संरचनाओं को "मितस्थायित्व" कहा जाता है क्योंकि वे सबसे कम ऊर्जा विन्यास (जो संरेखित और फेरोमैग्नेटिक होंगे) के अलावा स्थिर विन्यास में "फंस" जाते हैं। इन संरचनाओं की गणितीय जटिलता कठिन है लेकिन कंप्यूटर विज्ञान में भौतिकी, रसायन विज्ञान सामग्री विज्ञान और कृत्रिम तंत्रिका समूह के अनुप्रयोगों के साथ प्रयोगात्मक रूप से या अनुकरण में अध्ययन करने के लिए उपयोगी है।

चुंबकीय व्यवहार

यह समय की निर्भरता है जो चक्रण काँच को अन्य चुंबकीय प्रणालियों से प्रथक करती है।

चक्रण ग्लास परिवर्तनकाल तापमान T_c के ऊपर चक्रण काँच विशिष्ट चुंबकीय व्यवहार (जैसे अनुचुंबकत्व) प्रदर्शित करता है।

यदि एक अनुप्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जाता है क्योंकि नमूने को संक्रमण तापमान तक ठंडा किया जाता है, तो क्यूरी के नियम द्वारा वर्णित नमूने का चुंबकीयकरण बढ़ जाता है। T_c तक पहुँचने पर, नमूना एक चक्रण काँच बन जाता है और आगे के ठंडा करने के परिणामस्वरूप चुंबकत्व में थोड़ा परिवर्तन होता है। इसे क्षेत्र-शीतलक चुंबकीकरण कहा जाता है।

जब बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो चक्रण काँच का चुंबकीयकरण शीघ्रता से एक कम महत्व पर गिर जाता है जिसे अवशेष चुंबकीयकरण के रूप में जाना जाता है।

चुंबकत्व तब धीरे-धीरे कम हो जाता है क्योंकि यह शून्य (या मूल महत्व के कुछ छोटे अंश-भौतिक विज्ञान में अवशेष रहता है) तक पहुंचता है। यह घातीय क्षय अ-घातीय है और कोई साधारण कार्य चुंबकत्व के विरूद्ध समय के वक्र को पर्याप्त रूप से उपयुक्त नहीं कर सकता है। यह धीमा क्षय विशेष रूप से कांच घुमाने के लिए है। दिनों के क्रम पर प्रायोगिक मापों ने उपकरण के ध्वनि स्तर के ऊपर नित्य परिवर्तन दिखाया है।

चक्रण काँच लौह-चुंबकीयिक सामग्री से इस तथ्य से भिन्न होते हैं कि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को लौह-चुंबकीयिक पदार्थ से हटा दिए जाने के बाद, चुंबकीकरण अवशेष महत्व पर अनिश्चित काल तक बना रहता है। समचुंबक सामग्री चक्रण काँच से इस तथ्य से भिन्न होती है कि, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिए जाने के बाद, चुंबकीयकरण शीघ्रता से शून्य हो जाता है, जिसमें कोई अवशेष चुंबकीयकरण नहीं होता है। क्षय तीव्र और घातीय है।

यदि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में नमूने को T_c से नीचे ठंडा किया जाता है और चक्रण काँच चरण में संक्रमण के बाद एक चुंबकीय क्षेत्र लगाया जाता है, तो शून्य-क्षेत्र-ठंडा चुंबकत्व नामक महत्व में शीघ्रता से प्रारंभिक वृद्धि होती है। एक धीमी गति से ऊपर की ओर बहाव तब क्षेत्र-शीतलक चुंबकीकरण की ओर होता है।

आश्चर्यजनक रूप से, समय के दो जटिल कार्यों का योग (शून्य-क्षेत्र-ठंडा और अवशेष चुंबकीकरण) एक स्थिर है, जिसका नाम क्षेत्र-ठंडा मान है और इस प्रकार दोनों समय के साथ समान कार्यात्मक रूपों को साझा करते हैं [3] अर्थार्त कम से कम बहुत छोटे बाहरी क्षेत्रों की सीमा में है।

एडवर्ड्स-एंडरसन आदर्श

इस आदर्श में, हमारे पास आइसिंग आदर्श के समान केवल निकटतम पारस्परिक प्रभाव के साथ $d$ विमितीय जाली पर व्यवस्थित चक्रण हैं। इस आदर्श को सटीक रूप से महत्वपूर्ण तापमान के लिए हल किया जा सकता है और कम तापमान पर एक शीशे का चरण देखा जाता है। इस चक्रण प्रणाली के लिए हैमिल्टनियन यांत्रिकी द्वारा निम्म रूप दिया गया है:

$H=-\sum _{\langle ij\rangle }J_{ij}S_{i}S_{j},$

जहां $S_{i}$ जाली बिंदु $i$ पर अर्ध चक्रण कण के लिए पाउली चक्रण मैट्रिक्स को संदर्भित करता है, और योग से अधिक $\langle ij\rangle$ पड़ोसी जाली बिंदुओं $i$ और $j$ पर योग को संदर्भित करता है। $J_{ij}$ का एक ऋणात्मक मान बिंदु $i$ और $j$ पर चक्रण के बीच एक प्रतिलोह चुंबकीय प्रकार की परस्पर क्रिया को दिखाता है। योग किसी भी आयाम के जाली पर सभी निकटतम पड़ोसी स्थितियों पर चलता है। चर $J_{ij}$ चक्रण-चक्रण पारस्परिक प्रभाव की चुंबकीय प्रकृति का प्रतिनिधित्व करने वाले अनुबंध या लिंक चर कहलाते हैं।

इस प्रणाली के लिए विभाजन समारोह (सांख्यिकीय यांत्रिकी) निर्धारित करने के लिए, हेल्महोल्ट्ज़ मुक्त ऊर्जा को औसत करने की आवश्यकता है $f\left[J_{ij}\right]=-{\frac {1}{\beta }}\ln {\mathcal {Z}}\left[J_{ij}\right]$ कहाँ ${\mathcal {Z}}\left[J_{ij}\right]=\operatorname {Tr} _{S}\left(e^{-\beta H}\right)$,

$J_{ij}$. के सभी संभावित मानों पर $J_{ij}$. के मानों के वितरण को माध्य $J_{0}$ और प्रसरण $J^{2}$ के साथ गॉसियन माना जाता है:

$P(J_{ij})=\sqrt{\frac{N}{2\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}{J}^2}}$