Spin glasses - A transition in plain ordinary space

Centre de Recherches sur les Très Basses Températures, C.N.R.S., B.P. 166X, 38042 Grenoble Cedex, France

Abstract

We are living a fascinating moment where theorists, faced to ample experimental and (more recent) simulation evidence seem to have little choice other than to accept that the transition which they described, actually occurs in our ordinary space at 3 d. We review here some of the experimental arguments, based on critical measurements performed at equilibrium in the high temperature phase, and we stress the similarities and the differences with superparamagnetism and with an ordinary phase transition. By contrast, the slow relaxations which are observed in the low temperature phase below Tc are interpreted in terms of activation over finite energy barriers and would suggest little more than ordinary superparamagnetism. Some features of the Fulcher law which describes the edge between the equilibrium and the non equilibrium regimes, would allow to conciliate both points of view : it is the critical divergence of the barrier heights, on approaching Tc from above, which is responsible for the fact that the system appears blocked at a temperature Tg(t) slightly larger than Tc for all experiments performed in a finite time t.

Résumé

Nous vivons un moment fascinant où les théoriciens, confrontés aux résultats de l'expérience et (plus récemment) de la simulation semblent n'avoir guère d'autre choix que d'accepter que la transition qu'ils avaient décrite existe bien dans notre espace à trois dimensions. Nous discutons ici quelques-uns des arguments expérimentaux basés sur l'étude de l'approche critique à Tc dans l'état paramagnétique et nous soulignons les similitudes et les différences avec le superparamagnétisme et avec une transition de phase ordinaire. Quant aux relaxations lentes qui sont observées dans la phase de basse température au-dessous de Tc, leur interprétation en termes d'activation thermique suggérerait des barrières finies et du superparamagnétisme. Quelques aspects de la loi de Fulcher qui décrit bien le comportement de la température frontière où l'on pénètre dans le régime de non-équilibre pourraient permettre de concilier ces deux points de vue : c'est la divergence critique des barrières d'énergie à l'approche de Tc qui est responsable du fait que le système apparait bloqué à une température Tg(t) supérieure à Tc dans toute expérience réalisée en temps fini.