Physikalische Optimierung - Physik - Universität Regensburg
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KAPITEL 1. GRUNDLAGEN DER SPINGLASPHYSIK 9<br />
Abbildung 1.8: Wärmekapazität und Suszeptibilität für verschiedene Magnetfeldstärken<br />
be ohne magnetisches Feld ab (Zero Field Cooling), schaltet man dann ein äußeres<br />
Feld ein und kurz danach wieder aus, dann bleibt die Probe magnetisiert (IRM). Das<br />
gleiche passiert, wenn man die Probe in einem Magnetfeld abkühlt (Field Cooling)<br />
und erst nach dem Abkühlen das Feld abschaltet (TRM). Die Magnetisierung klingt<br />
nur sehr langsam wieder ab. Diese remanente Magnetisierung hängt ab von dem<br />
vorher angelegten Feld, der Temperatur, der Anschaltzeit und der Abkühlrate. Ihre<br />
Existenz zeigt, dass das Spinglas viele stabile Zustände hat. Das ist wohl der wichtigste<br />
Unterschied zwischen den ungeordneten Materialien und den reinen Kristallen. Die remanente<br />
Magnetisierung ist in Abbildung 1.9 links dargestellt; die Computersimulation<br />
rechts davon macht die gute Übereinstimmung zwischen Experiment und theoretischen<br />
Modellen deutlich.<br />
Überblick<br />
Die aufgezählten Phänomene werden mit den Frustrationseffekten im Spinglas verständlich.<br />
Bei der Vielzahl von Materialien mit spinglasähnlichem Verhalten zeigt sich, dass<br />
vor allem zwei Effekte entscheidend sind: Unordnung und Konkurrenz der positiven<br />
und negativen Kopplungen. Dadurch entsteht die Frustration, die eine hochgradige<br />
energetische Entartung des Systems bewirkt. Um nun die Eigenschaften von Spingläsern<br />
verstehen zu können, wurden vereinfachte Modelle entwickelt, die sich auf die wesentlichen<br />
Mechanismen konzentrieren. Auf diese Weise erhält man ein stark idealisiertes<br />
Bild von einem Spinglas, das aber trotzdem alle entscheidenden physikalischen Aspekte<br />
beinhaltet.