第1章 自旋玻璃概述
1975年，Edwards和Anderson[1]構(gòu)造了一個(gè)格點(diǎn)自旋相互作用模型，希望用它來(lái)理解無(wú)序磁性材料一些奇異的性質(zhì)[2-5]？在Edwards-Anderson (EA)模型中，三維晶體的每一個(gè)晶格點(diǎn)上有微觀狀態(tài)，稱為自旋( spin)，它可以取向上和向下兩個(gè)方向？相鄰格點(diǎn)的自旋有相互作用，它們有的是鐵磁的(希望相鄰兩個(gè)自旋取向相同)，有的則是反鐵磁的(希望兩個(gè)自旋取向相反)，鐵磁和反鐵磁相互作用雜亂無(wú)章地分布于三維晶體的所有近鄰自旋之間？Edwards和Anderson預(yù)言當(dāng)環(huán)境溫度足夠低時(shí)，該模型系統(tǒng)的自旋微觀構(gòu)型將處于一種玻璃態(tài)？在這一低溫玻璃態(tài)中，系統(tǒng)在宏觀上不表現(xiàn)出自發(fā)的磁性(就是說(shuō)系統(tǒng)中處于兩種自旋狀態(tài)的晶格點(diǎn)在數(shù)目上相當(dāng))，但晶格中大部分格點(diǎn)都有取向偏好，有的喜歡自旋向上，有的喜歡自旋向下，導(dǎo)致格點(diǎn)具有或強(qiáng)或弱的微觀自發(fā)磁性？
Edwards和Anderson的理論工作激發(fā)了人們對(duì)自旋玻璃(spin glass)系統(tǒng)的研究興趣？在四十年時(shí)間內(nèi)，人們構(gòu)建了許多自旋玻璃模型，提出了一些統(tǒng)計(jì)物理平均場(chǎng)理論(如復(fù)本對(duì)稱破缺理論和液滴理論)，并發(fā)展了高效數(shù)值計(jì)算萬(wàn)法(如模擬退火？模擬回火？復(fù)本交換蒙特卡羅等)[4-11]？理論和計(jì)算機(jī)模擬工作揭示了低溫自旋玻璃相的自由能圖景一些本質(zhì)特性，例如，微觀狀態(tài)空間的各態(tài)歷經(jīng)破缺和熱力學(xué)宏觀態(tài)的激增等？
自旋玻璃研究領(lǐng)域的前沿課題和應(yīng)用范圍并不僅僅局限于無(wú)序磁性材料系統(tǒng)？就統(tǒng)計(jì)物理性質(zhì)而言，人們發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)玻璃和顆粒態(tài)物質(zhì)在一些方面非常類似于多體相互作用自旋玻璃模型系統(tǒng)[12，13]，由此引發(fā)了大量的理論和模擬工作？近年來(lái)自旋玻璃平均場(chǎng)理論已被推廣并應(yīng)用于過(guò)冷液體？結(jié)構(gòu)玻璃？顆粒態(tài)物質(zhì)的阻塞相變等問(wèn)題的研究[，3 -16]，可以期待這方面會(huì)有更多的理論進(jìn)展，促進(jìn)對(duì)于玻璃系統(tǒng)和顆粒態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)物理性質(zhì)的全面和深入理解？