Matching Microscopic and Macroscopic Responses in Glasses

Invited

Abstract

We use Janus and Janus II supercomputers to revisit two successful experimental approaches to detect the glass correlation length from macroscopic observables [1]. On the one hand, we reproduce a milestone experiment to measure spin-glass coherence length, ξmax, through the lowering of free-energy barriers induced by the Zeeman effect [2], and on the other hand, we explore the relationship between the spin-glass coherence length and the macroscopic non-linear susceptibilities, the latter recently measured in supercooled glasses [3] to support the existence of a growth of thermodynamic amorphous order upon approaching the ideal glass transition. We compare these macroscopic measures, with the microscopic spin-glass coherence length ξmic (as extracted from the four-point spatial correlation function), concluding that (i) ξmax and ξmic are mutually consistent, and (ii) the non-linear susceptibilities scale as powers of ξmic, so they can be used to describe the growth of an amorphous order in glass formers. In addition, we propose scaling laws on the applied field that have allowed a quantitative analysis of new experiments [4].

[1] Janus Collaboration, Phys. Rev. Lett. 118, 157202 (2017).
[2] Y. G. Joh, R. Orbach, G. G. Wood, J. Hammann, and
E. Vincent, Phys. Rev. Lett. 82, 438 (1999).
[3] S. Albert, T. Bauer, M. Michl, G. Biroli, J.-P. Bouchaud,
A. Loidl, P. Lunkenheimer, R. Tourbot, C. WiertelGasquet,
and F. Ladieu, Science 352, 1308 (2016).
[4] S. Guchhait and R. Orbach, Phys. Rev. Lett. 118, 157203 (2017).

Presenters

  • Beatriz Seoane

    Ecole Normale, Laboratoire de Physique Théorique, Ecole Normale Superieure

Authors

  • Marco Baity-Jesi

    Chemistry, Columbia University, Institut de Physique Théorique, Direction de la Recherche Fondamentale, Commissariat à L’énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, Saclay,

  • Enrico Calore

    Fisica, Università di Ferrara, Dipartimento di Fisica e Scienz della Terra, Università di Ferrara e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Ferrara

  • Andres Cruz

    BIFI, Universidad de Zaragoza, Departamento de Física Teórica, Universidad de Zaragoza

  • Luis Antonio Fernandez

    Fisica, Universidad Complutense, Departamento de Física Teórica I, Universidad Complutense

  • José Miguel Gil-Narvión

    Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos

  • Antonio Gordillo-Guerrero

    Ingenieria Electronica, Universidad de Extremadura, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática, Universidad de Extremadura

  • David Iñiguez

    BIFI, Universidad de Zaragoza, Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos

  • Andrea Maiorano

    Fisica, La Sapienza, Università di Roma, Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

  • Enzo Marinari

    Fisica, La Sapienza, Università di Roma, Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

  • Victor Martin-Mayor

    Departamento de Física Teórica I, Universidad Complutense

  • Jorge Monforte-Garcia

    BIFI, Universidad de Zaragoza, Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos

  • Antonio Muñoz Sudupe

    Fisica, Universidad Complutense, Departamento de Física Teórica I, Universidad Complutense

  • Denis Navarro

    I3A, Universidad de Zaragoza, Departamento de Ingeniería, Electrónica y Comunicaciones and I3A, Universidad de Zaragoza

  • Giorgio Parisi

    Fisica, La Sapienza, Università di Roma, Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

  • Sergio Perez-Gaviro

    Centro Universitario de la Defensa, Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos

  • Federico Ricci-Tersenghi

    Fisica, La Sapienza, Università di Roma, Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

  • Juan Jesus Ruiz-Lorenzo

    Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática, Universidad de Extremadura

  • Sebastiano Fabio Schifano

    Matematica e Informatica, Università di Ferrara, Dipartimento di Matematica e Informatica, Università di Ferrara e INFN, Sezione di Ferrara

  • Beatriz Seoane

    Ecole Normale, Laboratoire de Physique Théorique, Ecole Normale Superieure

  • Alfonso Tarancón

    BIFI, Universidad de Zaragoza, Departamento de Física Teórica, Universidad de Zaragoza

  • Raffaele Tripiccione

    Fisica, Università di Ferrara, Dipartimento di Fisica e Scienz della Terra, Università di Ferrara e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Ferrara

  • David Yllanes

    Physics, Syracuse University, Department of Physics and Soft Matter Program, Syracuse University, Syracuse University, Syracuse Univ, Physics, Syracuse U.