超冷磁单极流体中的动力学异质性发现

动力学异质性——即 constituent 粒子构型和动力学中出现暂态局部波动——被广泛假设为超冷液体演化为结构玻璃态的关键因素。然而，其微观时空现象在分子玻璃形成液中直接检测方面具有挑战。由于最近的理论进展预测相应的动力学异质性可能在超冷磁单极流体中发生（Proc. Nat. Acad. Sci. 112, 8549 (2015)），我们在 Dy2Ti2O7 中寻找此类现象。通过测量其微秒分辨的自发磁化波动 $M(t,T)$，我们发现约 $T \approx 1500$ mK 以下的磁单极噪声特征出现尖锐分叉，伴随强劲的自发磁单极电流脉冲的出现。这种强烈动力学在进入超冷磁单极流体范畴后萌发，约 $T \approx 750$ mK 处达到最大强度，然后在与同时发生的 ergodicity 丧失相伴随地向 $T_g \approx 750$ mK 趋近时坍塌。此外，当从 $M(t,T)$ 相关性的温度依赖性直接确定四点动力学灵敏度 $\chi_4(\tau, T)$ 时，它演变为动力学异质性存在的预期情况，揭示了其时空尺度 $\xi(T)$ 和 $\tau_4(T)$ 的同时且快速升级。总体而言，这一现象学极大扩展了我们对超冷磁单极流体的经验知识，更广泛地地证明了直接检测动力学异质性的时间序列、大小、统计和相关性，这可能会显著加速基础玻璃化研究。