Array of spinners as a model for spin glasses

Abstract

With a ball bearing, three magnets, and a 3D printer, we have designed an experimental and macroscopic model of a magnetic spin called a "spinner," which behaves roughly like a dipole that can only rotate in a plane. Several spinners placed on a network can interact and create countless different configurations. If we are indeed dealing with a spin glass, these configurations will exhibit an ultrametric structure, analogous to a phylogenetic tree with a structure of meta-basins, basins, sub-basins, etc. The objective of this thesis will be to determine whether our device is indeed a spin glass. We will use numerical methods to explore the energy landscape and study the arrangement of stable configurations within it.

Avec un roulement à billes, trois aimants et une imprimante 3D, nous avons conçu un modèle expérimental et macroscopique d'un spin magnetique appelé "spinner" se comportant grossièrement comme un dipôle ne pouvant tourner que dans un plan. Plsuieur spinners placées sur un réseaux peuvent interagir et créer d'innombrables configurations différentes. Si nous sommes effectivement en présence d'un verre de spinses, ces configurations présenteront une structure ultramétrique, c'est-à-dire analogue à un arbre phylogétique avec une structure en meta bassiin, bassin, sous bassins, etc. L'objectif de ce mémoire sera de déterminer si notre dispositif est bien un verre de spins. Nous allons utliser des moyens numériques pour exlorer le paysage énergétique et etudier la disposition des configuration stable dans celui-ci.