DOI: 10.1051/jp1:1997148
J. Phys. I France 7 (1997) 329-348

Non Ergodic Aging in Lithium-Potassium Tantalate Crystals

F. Alberici, P. Doussineau and A. Levelut

Laboratoire d'Acoustique et Optique de la Matière Condensée, Associated with the Centre National de la Recherche Scientifique: URA 800, Université P. et M. Curie, Case 78, 75252 Paris Cedex 05, France

(Received 1 July 1996, revised 12 September 1996, accepted 25 October 1996)

Abstract
Isothermal kinetics of the orientational glasses K _1-xLi _xTaO ₃ ( 0.001<x<0.05) is studied after different preparation procedures: the sample is cooled from a temperature well above the transition to the experimental temperature, generally equal to 4.2 K and the thermal history is changed in either varying the cooling rate or the quenching temperature. Then, the dielectric constant is measured from 1 kHz to 1 MHz. the power-law fits very well the evolution. The essential result is that, in this equation, all the parameters depend on the history of the sample. Therefore, aging is found, leading to true ergodicity breaking. This shows that the phase-space can be pictured as a complicated landscape of mutually inaccessible valleys separated by very high barriers. A further insight is provided by another set of experiments where temperature cycles are performed: they are explained by a temperature dependent hierarchical organization of the phase-space.

Résumé
La cinétique isotherme de verres orientationnels K _1-xLi _xTaO ₃ (0,001  <x< 0,05) est étudiée après différentes procédures expérimentales de préparation : l'échantillon est refroidi depuis une température bien supérieure à la transition jusqu'à la température de l'expérience, généralement égale à 4,2 K et son histoire thermique est changée en faisant varier, soit la vitesse de refroidissement, soit la température de trempe. L'évolution de la constante diélectrique est alors mesurée entre 1 kHz et 1 MHz. La loi de puissance rend très bien compte de l'évolution observée. Le résultat essentiel est que, dans cette équation, tous les paramètres dépendent de l'histoire. Il y a donc vieillissement, conduisant à la brisure vraie de l'ergodicité. Ceci montre que l'espace des phases est représentable par un paysage compliqué où des vallées mutuellement inaccessibles sont séparées par de très hautes barrières. Des expériences de cycles en température en apportent une vision plus détaillée : elles s'expliquent en effet dans le cadre d'une organisation hiérarchique dépendant de la température.

© Les Editions de Physique 1997