In een recent artikel gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , onderzoekers van de nanomagnetisme-groep bij nanoGUNE rapporteerden tot nu toe onbekende anomalieën in de buurt van dynamische faseovergangen (DPT's). Dergelijke afwijkingen bestaan ​​niet in overeenkomstige thermodynamische faseovergangen (TPT's), en vormen dus een duidelijk verschil tussen DPT's en TPT's, hoewel hun gelijkwaardigheid het belangrijkste resultaat was van meer dan twee decennia onderzoek door vele groepen over de hele wereld.

De studie van dynamisch gedrag en kinetische patroonvorming in op elkaar inwerkende systemen is belangrijk in zulke uiteenlopende gebieden als laseremissie, de vorming van zandduinen of hersenactiviteit. dienovereenkomstig, de studie van niet-evenwichtsdynamische verschijnselen is van het grootste belang, en het gedetailleerde begrip ervan is cruciaal afhankelijk van geschikte modellen. Een van deze modellen is het veelgebruikte kinetische Ising-model (kIM), die kwalitatief verschillende soorten dynamisch gedrag kunnen vertonen, inclusief dynamische faseovergangen, ondanks zijn eenvoud. Na meer dan twee decennia onderzoek met het kIM, consensus ontstond dat de eigenschappen van DPT's echt analoog zijn aan die van TPT's. Het nieuwe werk van het nanoGUNE-team, echter, onthulde dat deze overeenkomsten tussen dynamische en thermodynamische faseovergangen veel beperkter zijn dan eerder werd gedacht.

Verrassend genoeg, het nieuw gepubliceerde werk meldde de meest significante afwijkingen die optreden wanneer de dynamiek traag is. Dit is onverwacht, omdat over het algemeen wordt aangenomen dat langzame dynamiek thermodynamisch gedrag benadert, en de meeste experimentele studies van evenwichtseigenschappen zijn, in feite, trage dynamische studies, waarin de externe parameters zo langzaam worden veranderd dat het systeem kan worden verondersteld willekeurig dicht bij thermodynamische evenwichtsomstandigheden te zijn. Echter, het nieuwe werk van Riego et al. laat zien dat langzame DPT's heel anders zijn dan conventionele TPT's, terwijl snelle DPT's de eerder gepostuleerde volledige gelijkwaardigheid met TPT's vertonen.

De auteurs bestudeerden via experimenten en berekeningen het gedetailleerde gedrag van een ferromagnetisch systeem dat de kIM nabootst wanneer het wordt onderworpen aan een combinatie van een oscillerend magnetisch veld met amplitude H0 en periode P, en een constant biasveld Hb. Als het veld snel wordt geveegd, de magnetisatie M van het systeem kan de veldomkering niet volgen en vertoont dus een cyclusgemiddelde waarde die niet nul is Q=, wat de orderparameter van de dynamische toestand is. Vraag (P, Hb ) diagrammen van DPT's zijn verondersteld equivalent te zijn aan M(T, H), diagrammen voor TPT's waarbij T en H respectievelijk de temperatuur en het toegepaste veld zijn. gelijktijdig, de gevoeligheidsdiagrammen werden als identiek beschouwd, vertoont een enkele scherpe piek vanwege de gevoeligheidsdivergentie op het kritieke punt. Echter, de gedetailleerde studie door de nanoGUNE-onderzoekers laat nu zien dat er abnormale extra functies optreden voor DPT's in gevallen van langzame dynamische faseovergangen die verschijnen als gevoeligheidszijbanden in de paramagnetische toestand, en waarvoor geen gelijkwaardigheid bestaat in TPT's. Alleen voor snelle DPT's, de gelijkwaardigheid met TPT's blijft behouden zoals te zien is in de figuur.