Simulationen der Statik und Dynamik von Spingläsern

点击翻译按钮获取中文摘要

Frustrierte, ungeordnete Materialien sind durch eine zerklüftete Landschaft der Freien Energie gekennzeichnet, die eine komplexe Struktur von stabilen und metastabilen Zuständen reflektiert. Für ein theoretisches Verständnis des komplizierten dynamischen Verhaltens in dieses Systemen ist eine möglichst detailierte Charakterisierung der Täler und Barrieren der Freien Energie Voraussetzung. Die Forschungen zu dieser Fragestellung sind in den letzten Jahren stark durch die Beobachtung beeinflußt worden, dass bestimmte Spingläser und reale, strukturelle Gläser bemerkenswerte Ähnlichkeiten in ihrem dynamischen Verhalten aufweisen. Dadurch konnte Konzepte zwischen diesen beiden Materialklassen transferiert werden, was beide Gebiete befruchtet hat. In dem hier beantragten Vorhaben sollen Monte-Carlo-Computersimulationen zunächst methodisch weiterentwickelt und dann auf geeignete Spinglas-Systeme angewendet werden mit dem Ziel, Energiebarrieren, 'Inhärente Strukturen', dynamische Heterogenitäten und Verletzungen des FluktuationsDissipations-Theorems sowie ihre Konsequenzen für Gleichgewichtsgrößen besser zu verstehen. Aus diesen Ergebnissen für die theoretisch leichter beschreibbaren Spingläser sollen schließlich durch Vergleich mit analogen Größen für unterkühlte Flüssigkeiten und strukturelle Gläser neue Erkenntnisse abgeleitet werden.