Vetro di spin

In fisica della materia condensata, un vetro di spin è un magnete che può mostrare in modo casuale proprietà sia ferromagnetiche che antiferromagnetiche a causa della distribuzione probabilistica degli elementi interni che producono gli effetti magnetici (spin).

L'orientamento interno degli spin, la cui somma vettoriale dà l'effetto macroscopico, è di tipo stocastico e varia con la temperatura. Inoltre, poiché convivono sia interazioni ferromagnetiche (per cui spin vicini tendono ad orientarsi nello stesso modo) e antiferromagnetiche (per cui spin vicini tendono ad orientarsi in modo opposto), alcuni spin si trovano ad oscillare tra le due possibilità, rendendo la configurazione interna frustrata^[1] e il raggiungimento di un equilibrio interno problematico.

Tale struttura interna irregolare dell'orientamento degli spin è analoga a quella delle posizioni degli atomi in un solido amorfo, come è il vetro e da cui viene il nome. Come per il vetro, che solidificando non raggiunge una struttura cristallina ordinata, anche i vetri di spin mutano lentamente il loro stato interno, con velocità che decelerano con il passare del tempo di modo che le strutture interne si possono considerare metastabili.^[2]

Lo studio di modelli matematici per spiegare tali complesse strutture risulta utile anche per altre applicazioni in fisica, chimica, scienze dei materiali, reti neurali e altri sistemi complessi.