Szkło dipolowe

Szkło dipolowe jest analogiem szkła , w którym dipole są zamrożone poniżej określonej temperatury zamarzania T _f , wprowadzając losowość, co skutkuje brakiem uporządkowania ferroelektrycznego dalekiego zasięgu. Szkło dipolowe jest bardzo podobne do koncepcji szkła spinowego , w którym spiny atomowe nie są wyrównane w tym samym kierunku (jak w materiale ferromagnetycznym), co skutkuje zerowym namagnesowaniem netto. Losowość dipoli w szkle dipolowym tworzy lokalne pola, co skutkuje uporządkowaniem krótkiego zasięgu, ale nie uporządkowaniem dalekiego zasięgu.

Stan przypominający szkło dipolowe po raz pierwszy zaobserwowano w dielektrykach typu kryształów halogenków metali alkalicznych zawierających zanieczyszczenia dipolowe. Zanieczyszczenia dipolowe w tych materiałach powodują powstawanie jonów poza środkiem, co skutkuje anomaliami w niektórych właściwościach, takich jak ciepło właściwe, przewodność cieplna, a także niektóre właściwości spektroskopowe. _, które wykazują dipolarną fazę szklistą obejmują Rb _{( 1 -x)} (NH4 ₎ x _H2PO4 ( _RADP ) i Rb _(1-x) (ND4 ₎ x _D2PO4 ( DRADP ). W materiałach takich jak DRADP moment dipolowy jest wprowadzany z powodu deuteronu . Zachowanie podobne do szkła dipolowego obserwuje się również w materiałach takich jak ceramika , trójwymiarowa rama wodna i perowskity .

Model Isinga z losowymi wiązaniami i losowymi polami (RBRF)

Model opisujący pseudospiny (momenty dipolowe) Hamiltonian podaje jako:

$Displaystyle {\ mathcal {H}} = - {\ Frac$ ,

gdzie $dipolowe$ momenty J ${\ Displaystyle {J_ {ij}}}$ odnosi się do losowych interakcji wiązań, które są opisane przez $rozkład$ prawdopodobieństwa ze średnią wariancją $displaystyle {J^{2}/N}}$ \ . Drugi $\ displaystyle \ \ delta }$ zawiera opis interakcji pseudo-spinów w obecności losowych pól lokalnych, gdzie są reprezentowane przez $fa ja$ rozkład gaussowski z zerową średnią i wariancją. . Ostatni termin oznacza interakcję w obecności zewnętrznego pola elektrycznego ${\ displaystyle {E}}$ .

Metoda replik służy do uzyskania parametru porządku szkła:

${\ Displaystyle q = \ int Dz {\ tanh} ^ {2} [J (q + {\ Frac {\ Delta}} J^{2}}})^{1/2}{\frac {z}{T}}]}$ .

is the gdzie $gaussowską$ i przy założeniu, że energia swobodna jest dana wzorem ${E}=0$ { E} =

${ \displaystyle \beta {f}=-(\beta {J}/2)^{2}[(1-q_{1})^{2}-m(q_{1}^{2}-q_{0 }^{2})]-m^{-1}\int Dz\ln \int DyZ^{m}(y,z)}$ .

gdzie ${\ Displaystyle \ beta = 1/T}$ i ${\ Displaystyle Z ^ {m} (y, z) =2\cosh[\beta {h(y,z)}]}$ gdzie ${\ Displaystyle h (x, y) = J [(q_ {1} -q_ {0}) ^ {1/2} y + (q_ {0} + \ Delta / J ^ {2}) ^ {1/ 2}z]}$ .

Termin wynosi zero w przypadku magnetycznych okularów wirujących i przy braku zewnętrznego pola elektrycznego model ten sprowadza się do modelu Edwardsa-Andersona , który jest używany do opisu okularów wirujących. fa ja {\ displaystyle { $}}}$ Model ten został wykorzystany do ilościowego opisu systemów typu DRADP.