Pierluigi+Contucci等

自旋玻璃（Spin Glasses）是一種具有隨機相互作用的統(tǒng)計力學(xué)系統(tǒng)。這些相互作用影響到自旋的相互取向，使系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜的物理行為?！白孕ＡА边@個概念最初是用來描述一些磁性合金，例如把鐵融化在金中，由于既存在正的鐵磁性，同時還存在負(fù)的反鐵磁性，而在低溫下，前者的作用力使自旋平行排列，后者的作用傾向于使自旋反平行。于是在一定條件下，可以觀察到磁矩（或“自旋”） 的方向非周期的“凍結(jié)”，系統(tǒng)具有了傳統(tǒng)玻璃的慢響應(yīng)和線性的低溫?zé)崛莸忍攸c。當(dāng)人們嘗試?yán)斫膺@種合金的物理學(xué)性質(zhì)時，卻意外發(fā)現(xiàn)涉及到成分之間各種強作用力的競爭而造成的復(fù)雜合作行為，對于整個物理學(xué)研究領(lǐng)域都有重大影響。這樣的現(xiàn)象不僅廣泛存在于凝聚態(tài)物理學(xué)，而且還涉及生物學(xué)、進化、組織動力學(xué)和環(huán)境甚至社會結(jié)構(gòu)。而今，“自旋玻璃”已經(jīng)取得了一些寬泛的解釋，對于表現(xiàn)出這種復(fù)雜行為系統(tǒng)的工作機理也有了新的認(rèn)識，但是其數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)迄今仍然很不清楚。

本書詳細(xì)介紹了理解和量化自旋玻璃模型所需的關(guān)鍵概念和主要理論。從自旋玻璃的理論物理起源入手闡釋主要模型和相關(guān)處理方法，展示自旋玻璃作為一種典型的復(fù)雜系統(tǒng)理論，給出了關(guān)于它們的屬性的嚴(yán)格推導(dǎo)和最新介紹，把自旋玻璃模型的數(shù)學(xué)描述與物理的理解結(jié)合在一起。涵蓋的主題包括模型的物理起源及自旋玻璃結(jié)構(gòu)屬性的理論處理，詳細(xì)解釋了最近的數(shù)值模擬結(jié)果和一些特殊的對稱性所起的重要作用。

全書內(nèi)容共分6章： 1. 起源、模型和動機； 2. 關(guān)聯(lián)不等式； 3. 無限大體積極限； 4. 平均場模型的準(zhǔn)確結(jié)果；5. 自旋玻璃恒等式； 6. 數(shù)值模擬。

自旋玻璃涉及實驗?zāi)蹜B(tài)物理、理論物理、數(shù)學(xué)統(tǒng)計物理以及概率論等廣泛的科學(xué)領(lǐng)域。近年來還被用于研究理論計算機科學(xué)的各種裝置，以及生物學(xué)甚至經(jīng)濟學(xué)，堪稱多學(xué)科交叉的典型范例。

本書作為一部專著，對于當(dāng)前自旋玻璃的研究前沿給出了全面和深入的總結(jié)和詳細(xì)的闡述。對于多個學(xué)科領(lǐng)域的研究人員和高年級研究生具有很好的參考價值。

丁亦兵，教授

（中國科學(xué)院大學(xué)）endprint