Etude des fluctuations magnétiques dans les verres de spin.

(thèse de Didier Hérisson, herisson@drecam.saclay.cea.fr )

    L'étude du vieillissement montre clairement que les verres de spins sont hors-équilibre, non stationnaires, quelle que soit la patience de l'expérimentateur. Il est dès lors intéressant de vérifier si le théorème  de fluctuation-dissipation (FDT), valable de façon très générale dans les systèmes stationnaires, est ici toujours valable.

    Les premières comparaisons entre la densité spectrale des fluctuations de l'aimantation d'un échantillon de verre de spin et la partie dissipative de la susceptibilité  ont montré un accord satisfaisant entre les mesures faites et les prédictions par FDT [1].

    Depuis des progrès théoriques sur la dynamique des systèmes vitreux prédisent une violation de FDT [2], introduisant un facteur de violation dépendant de la fréquence étudiée et du temps passé dans la phase verre de spin. Certains modèles permettent même de faire un lien entre ce facteur de violation et le paramètre d'ordre de la phase verre de spin, qui est mesuré indirectement par d'autres expériences [3].

    Ces résultats nouveaux ont été vérifiés numériquement dans plusieurs modèles, il leur reste à passer l'épreuve expérimentale. De premiers résultats ont été récemment obtenus dans du glycérol et des gels en formation via des mesures de constante diélectrique [4], mais il n'y a pas encore de résultats sur les verres de spin. C'est pourquoi une nouvelle expérience est en cours, devant permettre une analyse plus détaillée de FDT dans ces milieux, par des mesures plus facilement comparables des fluctuations et de la réponse de ces systèmes à une excitation.
 

Références.


[1] Réfrégier Ph, Thèse de l'université de Paris XI (1987) ; Ocio M., Bouchiat H. et Monod P., Observation of 1/f magnetic fluctuations in a spin glass, J. Phys. Lett., 46 (1985) ; J. Magn. & Magn. Mater., 54 (1986) ; Réfrégier Ph., Ocio M., Hamman J. et Vincent E., Non stationary spin glass dynamics from susceptibility and noise measurements, 32nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials , Chicago, USA , November 9-12, 1987, J. Appl. Phys., 63 (1988)

[2] Bouchaud J.-P., Cugliandolo L., Kurchan J., Mézard M.,Out of equilibrium dynamics in spin-glasses and other glassy systems,  publié dans "Spin-glasses and Random Fields" Young A.P., eds. (World Scientific, 1998), cond-mat 9702070 ;

[3] Joh Y.G., Orbach R., Hammann J., Spin glass dynamics under a change in magnetic fieldPhys. Rev. Lett., 77, 4648-4651 (1996) ;
Joh Y.G., Orbach R., Hammann J., Spin Glass Dynamics and the Barrier Model: Extraction of the Parisi Physical Order Parameter
Workshop on ``Dynamics of Complex Systems'' , Andalo, Italie, (Mars 1997) ; Philosophical Magazine B, 77, 231-238 (1998) ;

[4] Grigera T., Israeloff N., Observation of Fluctuation-Dissipation-Theorem Violations in a Structural Glass, Phys. Rev. Lett., 83, 5038 (1999), cond-mat 9901351 ; L. Bellon, S. Ciliberto and C. Laroche, Fluctuation-Dissipation-Theorem violation during the formation of a colloidal-glass, cond-mat/0008160
 

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