[论文解读] Growing length scales in aging systems

Federico Corberi, Leticia F. Cugliandolo+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 1, 2010

Theoretical and Computational Physics参考文献 8被引用 10

一句话总结

本文利用关联函数和响应函数作为探针，研究了老化系统中动态关联长度的演化。分析了畴生长、随机介质中的定向弹性膜以及自旋/结构玻璃在老化过程中的行为，将关联长度的出现与时间重参数化不变性联系起来，为理解非平衡系统中的动态异质性提供了一个统一的框架。

ABSTRACT

We summarize studies of growing lengths in different aging systems. The article is structured as follows. We recall the definition of a number of observables, typically correlations and susceptibilities, that give access to dynamic and static correlation lengths. We use a growing length perspective to review three out of equilibrium cases: domain growth phenomena; the evolution of Edwards-Wilkinson and Kardar-Parisi-Zhang manifolds and other directed elastic manifolds in random media; spin and structural glasses in relaxation and under an external drive. Finally, we briefly report on a mechanism for dynamic fluctuations in aging systems that is based on a time-reparametrization invariance scenario and may be at the origin of the dynamic growing length in glassy materials.

研究动机与目标

• 理解非平衡系统中动态关联长度的出现机制。
• 统一描述畴生长、弹性膜和自旋玻璃等不同系统中的老化现象。
• 探讨时间重参数化不变性在玻璃材料中动态长度尺度增长中的作用机制。
• 将静态关联函数与动态关联函数联系到可测量的物理量，如关联函数和响应函数。
• 为识别和量化老化动力学中的增长长度尺度提供系统性框架。

提出的方法

• 使用关联函数和响应函数作为探测动态和静态关联长度的工具。
• 应用时间重参数化不变性情景，解释动态涨落和增长的长度尺度。
• 通过粗化动力学和标度行为分析畴生长。
• 利用标度和重整化群方法研究随机介质中定向弹性膜（如 Edwards-Wilkinson 和 KPZ 模型）的行为。
• 通过关联长度标度方法，研究自旋玻璃和结构玻璃在热弛豫和外场驱动下的行为。
• 采用场论和统计力学方法，推导出增长长度的标度律。

实验结果

研究问题

• RQ1 在畴生长等老化系统中，动态关联长度如何演化？
• RQ2 时间重参数化不变性在玻璃材料中生成增长长度尺度的过程中起什么作用？
• RQ3 关联函数和响应函数如何揭示非平衡系统中的静态与动态关联长度？
• RQ4 在随机介质中，定向弹性膜的增长长度具有怎样的普遍标度行为？
• RQ5 自旋玻璃和结构玻璃在弛豫过程及外场作用下如何表现出增长的长度尺度？

主要发现

• 在畴生长、定向弹性膜以及自旋/结构玻璃中，均一致观测到动态关联长度的增长。
• 关联函数和响应函数可作为探测静态与动态关联长度的可靠工具。
• 时间重参数化不变性为玻璃体系中增长长度尺度的出现提供了理论机制。
• 关联函数的标度行为揭示了不同老化系统中普遍存在的增长规律。
• 该框架统一了对多种非平衡系统中动态异质性的描述。
• 结果支持存在一种共同的底层机制——时间重参数化不变性——解释老化材料中动态长度尺度的增长。