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物性セミナー/2024-11

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2024-11-15

2024年 冬学期 第4回 物性セミナー

講師 田畑吉計 氏 (京都大学大学院工学研究科)

題目 レプリカ対称性は現実のスピングラス物質でも破れているか?

日時 2024年  11月 15日(金) 午後4時50分-6時15分程度

場所 16号館 827 およびオンライン

オンラインで参加される方へ:

物性セミナーMLに登録されている方は、セミナー案内メールでZoomアドレスを通知します。登録のない方は、以下で予め登録をお願いします。(自動的に物性セミナーMLへ登録されます。)

登録フォーム https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdT67ZsTDiKsvutP59tY4tOUlx4WTInMKkTQIGWLqYCrPAQKA/viewform

アブストラクト

ランダム磁性体で発見されたスピングラス(SG)秩序への相転移[1]は、平均場理論によれば無数の安定状態への分岐が起こる「レプリカ対称性」が破れた(RSB)状態である[2]。このRSBはランダム磁性体の範囲を大きく超え様々な複雑系の状態を記述する概念としてその適用範囲は拡大しているが[3]、その発端となったランダム磁性体に立ち戻ると、平均場モデルでは厳密に正しいRSBが“現実のSG物質でも起こっているかどうか”は、その解決に向けた多くの努力にもかかわらず明らかとはなっていない。実験によってRSBを検証することは容易ではないが、平均場モデルで得られた性質を実際の物質で検証する試みがなされている。その結果は単純ではなく、RSBを示唆する結果[4]もあれば、RSBを否定する結果[5]もある。また現実のSG物質といってもその物質群は多彩で、スピン自由度や相互作用の種類(短距離か長距離か)などによって幾つかの普遍性クラスに分けられる。本セミナーでは、様々なクラスのSG物質の中で、特に長距離のRKKY相互作用が働くイジングSGについて我々が行ってきたRSBの実験的な検証の結果を紹介する。

参考文献:

[1] V. Cannela and J. A. Mydosh, Phys. Rev. B 6, 4220 (1972)

[2] G. Parisi, Phys. Rev. Lett. 43, 1754 (1979)

[3] P. Chabonneau, E. Marinari, G. Parisi, F. Ricci-tersenghi, G. Sicuro, F. Zamponi, M. Mezard, Spin Glass Theory and Far Beyond -Replica Symmetry Breaking After 40 Years (World Scientific, 2023)

[4] D. Petit et al., Phys. Rev. Lett. 88, 207206 (2002), Y. Tabata et al., J. Phys. Soc. Jpn. 79, 123704 (2010), Y. Tabata et al., Phys. Rev. B 96, 184406 (2017)

[5] J. Mattsson et al., Rhys. Rev. Lett. 74, 4305 (1995), P. E. Joensson et al., Phys. Rev. B 71, 180412(R) (2005)

宣伝用ビラ

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物性セミナーのページ

http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/KMBseminar/wiki.cgi/BusseiSeminar

2024-11-8

2024年 冬学期 第3回 物性セミナー

講師 早川 尚男 氏 (京都大学基礎物理学研究所)

題目 量子&古典Mpemba効果: 様々な物質の示す異常な熱緩和過程

日時 2024年 11月 8日(金) 午後4時50分-6時15分程度

場所 Zoomによるオンライン配信

オンラインで参加される方へ:

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登録フォーム https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdT67ZsTDiKsvutP59tY4tOUlx4WTInMKkTQIGWLqYCrPAQKA/viewform

アブストラクト

Mpemba(ペンバ)効果とは、より高温の物体が、同じ物体のより低温のものよりも速く冷却されて、より低温になるという、直感に反する現象のことである。これまで再現性の低い眉唾ものとして扱われてきたが、数年前に光学トラップを用いた実験的観測[1]によって研究が世界的に認知されるようになり、今年に入って量子Mpemba効果の実験が初めて報告され[2,3]、量子コンピューターへの応用への期待も相まって急激に論文数が増加するようになってきた。

本講演では、ペンバ効果の歴史的レビューから始め、代表的な2つのセットアップと典型的なMpemba効果のシナリオを紹介した後に、発表者が関わった主に初期条件に依存した初期緩和速度の違いを利用した量子ペンバ効果のAndersonmodelを用いたクエンチダイナミックスの解析[4]と複素固有値を持ったモデルでのクエンチダイナミックスでの例外点の効果を紹介する[5]。また、時間があれば古典Mpemba効果に限定した結果ではあるが、より制約のきつい初期状態を平衡にした2つの系でMpemba効果が生じる条件や生じない条件[6]及びその生じる条件をThermomajorizationと結び付けた研究等の概略も紹介したい[7]。

参考文献

[1] A. Kumar and J. Bechhoefer, Nature 584, 64 (2020).

[2] L. K. Joshi et al., Phys. Rev. Lett. 133, 010402 (2024).

[3] S. Aharony Shapira et al. Phys. Rev. Lett. 133, 010403 (2024).

[4] A. K. Chatterjee, S. Takada, and H. Hayakawa, Phys. Rev. Lett.131, 080402 (2023).

[5] A. K. Chatterjee, S. Takada, and H. Hayakawa, Phys. Rev. A 110,022213 (2024).

[6] N. Ohga, H. Hayakawa, and S. Ito, arXiv:2410.06623.

[7] T. Van Vu, and H. Hayakawa, arXiv:2410.06686.

宣伝用ビラ

KMB20241108.pdf(23)

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http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/KMBseminar/wiki.cgi/BusseiSeminar