Frustrated Materials and Ferroic Glasses

این کتاب مقدمه ای جامع در مورد فروئیک ها و مواد فرسوده ارائه می دهد. فروئیک ها طیف وسیعی از طبقات مواد را با ویژگی هایی مانند مغناطیس، قطبش و درجات آزادی و کرنش مداری تشکیل می دهند. سرخوردگی، به دلیل محدودیت های هندسی، و بی نظمی، به دلیل ناهمگونی های شیمیایی و/یا ساختاری، می تواند منجر به رفتار شیشه ای شود، که یا به طور مستقیم مشاهده شده یا در طیف وسیعی از کلاس های مواد از سیستم های مدل مانند یخ چرخشی مصنوعی، حافظه شکل استنباط شده است. آلیاژها و فروالکتریک به مواد کاربردی الکترونیکی مانند منگنیت. مشخص شده است که خواص جالب و غیرعادی با این عینک مرتبط است و پتانسیلی برای کاربردهای جدید دارد. درست مانند شیشه‌های چرخشی اولیه و شیشه‌های ساختاری، عناصر سرخوردگی و بی‌نظمی منجر به غیر ارگودوسیتی، وابستگی به تاریخ، رفتار آرامش‌بخشی وابسته به فرکانس و وجود خوشه‌ها یا حوزه‌های ناهمگن نانو می‌شوند. علاوه بر این، حالات جدیدی از ماده وجود دارد، مانند یخ چرخشی. با این حال، هنوز یک سوال باز است که آیا این سیستم ها متعلق به یک خانواده یا کلاس جهانی هستند.

هدف از این کار این است که در یک جلد مجموعه ای از سیستم های مواد با عملکردهای متفاوت را جمع آوری کند. بسیاری از ویژگی‌های مشترک سرخوردگی هندسی را نشان می‌دهد، جایی که درجات آزادی متقابل در یک شبکه یا رسانه قرار نمی‌گیرند، و رفتار شیشه‌ای با حضور اضافی بی‌نظمی همراه است. فصل ها توسط متخصصان رشته های خود نوشته شده اند و شامل آزمایش و نظریه و همچنین شبیه سازی می شوند. مواد فرسوده و شیشه های آهنی مورد توجه طیف وسیعی از خوانندگان در فیزیک ماده متراکم و علم مواد خواهد بود.

This book provides a comprehensive introduction to ferroics and frustrated materials. Ferroics comprise a range of materials classes with functionalities such as magnetism, polarization, and orbital degrees of freedom and strain. Frustration, due to geometrical constraints, and disorder, due to chemical and/or structural inhomogeneities, can lead to glassy behavior, which has either been directly observed or inferred in a range of materials classes from model systems such as artificial spin ice, shape memory alloys, and ferroelectrics to electronically functional materials such as manganites. Interesting and unusual properties are found to be associated with these glasses and have potential for novel applications. Just as in prototypical spin glass and structural glasses, the elements of frustration and disorder lead to non-ergodocity, history dependence, frequency dependent relaxation behavior, and the presence of inhomogeneous nano clusters or domains. In addition, there are new states of matter, such as spin ice; however, it is still an open question as to whether these systems belong to the same family or universality class.

The purpose of this work is to collect in a single volume the range of materials systems with differing functionalities that show many of the common characteristics of geometrical frustration, where interacting degrees of freedom do not fit in a lattice or medium, and glassy behavior is accompanied by additional presence of disorder. The chapters are written by experts in their fields and span experiment and theory, as well as simulations. Frustrated Materials and Ferroic Glasses will be of interest to a wide range of readers in condensed matter physics and materials science.