スピングラスにおけるエイジング現象

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10640362
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高山 一 東京大学, 物性研究所, 教授 (40091475)
• 研究分担者: 藤堂 眞治 東京大学, 物性研究所, 助手 (10291337) ; 福島 孝治 東京大学, 物性研究所, 助手 (80282606)
• キーワード: スピングラス / エイジング現象 / EA模型 / モンテカルロ・シミュレーション / ドメイン成長 / 液滴描像 / 記憶効果 / 若返り効果

研究概要

スピングラス(SG)秩序相におけるエイジング現象に関して、前年度に引き続いて3次元イジングEA模型、および今年度新たに同4次元模型について大規模なモンテカルロ・シミュレーションによる解析を行ない、以下の成果を得た。
系をT_c以下の温度Tに急冷した後、温度Tの平衡状態に系が緩和する過程(等温エイジング過程)は、局所的なSG平衡状態にあるドメインが、熱活性化反転過程によって時間の経過とともに成長していく過程であること、その詳細が、液滴描像から導かれるドメインサイズを用いたスケーリング表式でよく記述されることを、4次元模型においてより明確に示すことができた。
温度T_1での等温エイジングにおいて待ち時間t_<w1>後に系の温度をT_2にシフトした以降のT_2における緩和過程(温度シフト過程)について、今年度、さらに詳しく解析した。その結果、この過程は、シフト直前に温度T_1に対して局所平衡であったドメイン内の液滴励起が、温度シフト後にはそのサイズが小さいものから順次、温度T_2に対する局所平衡へ移行し(これを'準ドメイン'の成長と呼ぶ)、そのサイズがほぼ待ち時間t_<w1>でのドメインサイズに達した後は、系全体が温度T_2の平衡状態へ緩和する過程(ドメイン中の準ドメイン描像)として解釈できることを見い出した。この描像はドメインが、温度シフトがあっても連続的に成長することに基づいており、現実のSGで観測されている記憶効果をよく説明する。但し、実験で見られている温度シフト直後の若返り効果はシミュレーションでは再現されておらず、今後の課題として残された。

研究成果

• [文献書誌] H.Yoshino: "Aging Dynamics of an Elastic String Diffusing in a Disordered Media"in Slow Dynamics in Complex Systems : Eighth Tohwa University International Symposium, eds.M.Tokuyama and I.Oppenheim,(American Inst.Phys.1999). 707-708 (1999)
• [文献書誌] T. Komori: "Numerical Study on Aging Dynamics in the 3D Ising Spin-Glass Model. I. Energy Relaxation and Domain Coarsening"J. Phys. Soc. Jpn.. 68. 3387-3393 (1999)
• [文献書誌] T. Komori: "Numerical Study on Aging Dynamics in the 3D Ising Spin-Glass Model. II. Quasi-Equilibrium Regime of Spin Auto-Correlation Function"to appear in J. Phys. Soc. Jpn. (2000) April. (2000)
• [文献書誌] H.Takayama: "Numerical Study on Aging Dynamics in the 3D Ising Spin-Glass Model. Quasi-Equilibrium Behaviour of Spin Auto-Correlation Function"to appear in Int.J.Mod.Phys.(2000). (2000)
• [文献書誌] K. Hukushima: "Numerical Study of Aging Phenomena in Short-Ranged Spin Glasses"to appear in Prog.Theor. Phys. Suppl. (2000). (2000)
• [文献書誌] T. Komori: "Numerical Study on Aging Dynamics in Ising Spin-Glass Models : Temperature-Change Protocols"to appear in J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. (2000). (2000)