science >> Wetenschap >  >> Fysica

Herinneringen en energielandschappen van magnetische glazige toestanden

Fig. 1:Schematische illustraties van spinconfiguraties in (links) spin-glass en (rechter) spin-jam. Vanwege de willekeurige inter-spin interacties, de resulterende spintoestand met de laagste energie wordt willekeurig geordend voor het spinglas, terwijl het bestaat uit een aantal sterk gedegenereerde maar goed geordende configuraties in spin-jam. Krediet:Tohoku University

Een internationaal team van onderzoekers heeft de ingewikkelde relatie onthuld tussen hoe de systemen hun verleden herinneren en hun complexe energielandschappen.

Begrijpen hoe geheugen voortkomt uit een complex netwerk van neuronen in onze hersenen blijft een uitdagende taak in de cognitieve wetenschap. Geheugen ontstaat ook in fysieke systemen met complexe energielandschappen zoals brillen, ongeordende magneten, en sociale netwerken. Nutsvoorzieningen, een internationaal team van onderzoekers heeft de ingewikkelde relatie onthuld tussen hoe de systemen hun verleden herinneren en hun complexe energielandschappen.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences van de VS, laten zien dat twee magnetische glazige toestanden, spinglas en spinjam genoemd (Fig. 1), vertonen verschillende geheugeneffecten; een sterker geheugen voor het spinglas en een zwakker geheugen voor de spinjam.

Het onderzoek onthulde ook door Monte Carlo-simulaties dat de kenmerken van hoe ze zich herinneren kunnen worden verklaard door twee verschillende energielandschappen; een fractaal ruig trechterachtig energielandschap voor het spinglas en een niet-fractaal niet-hiërarchisch energielandschap met een ruwe vlakke bodem voor de spinjam.

Hun bevindingen illustreren dat een combinatie van experimentele en computationele werken de ingewikkelde relatie tussen geheugen en energielandschap direct kan onderzoeken, wat essentieel is voor het begrijpen van de aard van de intrinsieke langzame dynamiek in glazige toestanden.