物理大雪茄
简单来说，自旋玻璃就是自旋的一种玻璃态。我们都见过玻璃，如果说玻璃具有什么特点，我们最先想到的可能是透明、易碎等等，但是我们这里说的玻璃态是要考虑玻璃的凝固过程和凝固后的状态。
玻璃的成分是二氧化硅，但玻璃是不定性状态的二氧化硅，没有形成规则的晶体结构，用专业术语来讲就是没有形成周期性的晶格，不具有长程有序性和平移不变性。相对比而言，石英的成分也是二氧化硅，但它是二氧化硅的晶体，具有周期性的晶格排列。我们可以从下图看出二者的区别。
玻璃（上）和石英（下）的原子结构对比图玻璃还具有的一个特点是没有固定的凝固温度，这也是我们中学时候就学过的。现在让我们类比一下自旋的情况。根据我们上面介绍的，自旋的玻璃态也具有类似的两种特性：1、自旋在冻结之后没有固定的排列，而是无规则分布的；2、自旋的冻结也没有一个固定的温度。
在高温的时候，热运动会打破自旋的冻结状态，自旋可以自由转动。这是物质还处于顺磁状态。在足够低的温度，自旋被冻结，自旋被固定到一定的方向而不能自由转动，这时候就达到了自旋玻璃态。
尽管自旋被冻结，但自旋还是无规则分布的。不像铁磁态或者反铁磁态，在达到磁有序之后自旋会平行排列或者反平行排列，自旋玻璃态的自旋是无规排列的。但是无规排列不等同于随机排列，就像玻璃的例子一样，原子的排列无规则但不是完全随机，而是具有一定的短程相互作用。在自旋玻璃中，自旋会和周围的磁矩铁磁耦合或者反铁磁耦合，形成磁集团。
最早发现的自旋玻璃的材料是稀磁合金AuFe和CuMn。那么自旋玻璃有什么特点呢？我们可以通过磁化率的测量来看一下。下图是AuFe的磁化率随温度的变化曲线，可以看到随着温度的下降，磁化率曲线出现一个尖峰，这就是自旋玻璃的一个特征。
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