Physikalische Optimierung - Physik - Universität Regensburg
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KAPITEL 1. GRUNDLAGEN DER SPINGLASPHYSIK 7<br />
Abbildung 1.6: Schematische Darstellung der Frustration: -J bedeutet eine antiferromagnetische<br />
und +J eine ferromagnetische WW der Spins<br />
1.2.3 Phasenübergang<br />
Durch die Entartung der niedrigsten Energieniveaus stellt sich die Frage, ob das Spinglas<br />
ein neuer Zustand der Materie ist, oder ob es sich nur um einen äußerst trägen<br />
Paramagneten handelt. Bei einem wirklichen Phasenübergang hält der Endzustand eine<br />
charakteristische Ordnung aufrecht, solange die Temperatur unverändert bleibt. Das<br />
Spinglas könnte eine deutlich abgegrenzte Phase sein, deren magnetische Ordnung bei<br />
tiefen Temperaturen erhalten bleibt.<br />
Es könnte sich beim Spinglas aber auch um einen Paramagneten handeln, dessen<br />
dynamisches Verhalten soweit verlangsamt ist, dass es sich nur scheinbar um eine statische<br />
Phase handelt. Könnte man beobachten, dass ein oder mehrere Spins ihre Orientierung<br />
bei tiefen Temperaturen ändern, dann wäre das ein Beweis für paramagnetisches<br />
Verhalten. Dazu müsste man das Spinglas aber über einen sehr langen Zeitraum beobachten.<br />
1.2.4 Suszeptibilität, Wärmekapaziät, Magnetisierung<br />
Im Labor kann man allerdings nach Hinweisen auf einen Phasenübergang suchen, der<br />
sich durch eine plötzliche Änderung der magnetischen und thermodynamischen Eigenschaften<br />
des Spinglases bei einer kritischen Temperatur äußert. Diese Spinglas-Phase<br />
zeigt sich in vielen Experimenten, z.B. bei Messungen der Wechselfeldsuszeptibilität<br />
χac. Sie gibt Aufschluß über die Reaktion des Spinsystems auf ein sehr schwaches,<br />
äußeres magnetisches Wechselfeld.<br />
Abbildung 1.7 zeigt, dass χac eine sehr scharfe Spitze bei der Einfriertemperatur<br />
Tf hat. Dieser Peak wird aber schon durch kleine Zusatzfelder abgerundet; außerdem ist