Stochastic Resonance and Nonequilibrium Dynamic Phase Transition of Ising Spin System Drive.pdf
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Stochastic Resonance and Nonequilibrium Dynamic Phase Transition of Ising Spin System Drive
Stochastic Resonance and Nonequilibrium Dynamic Phase Transition of Ising
*
Spin System Driven by a Joint External Field
Y. Z. ShaoÜ W. R. Zhong G. M. Lin J. C. Li
(Institute of Condensed Matter, Department of Physics, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China)
Abstract: We studied the dynamic response and stochastic resonance of kinetic Ising spin system (ISS),
subject to the joint external field of weak sinusoidal modulation and stochastic white-noise, through solving the
mean-field equation of motion based on Glauber dynamics. The periodically driven stochastic ISS shows the
occurrence of characteristic stochastic resonance as well as nonequilibrium dynamic phase transition (NDPT)
when the frequency ω and amplitude h0 of driving field, the temperature t of the system and noise intensity D
attain a specific accordance in quantity. There exist in the system two typical dynamic phases, referred to as
dynamic disordered paramagnetic and ordered ferromagnetic phases respectively, corresponding to zero and unit
dynamic order parameter. We also figured out the NDPT boundary surface of the system which separates the
dynamic paramagnetic and dynamic ferromagnetic phase in the 3D parameter space of h0~t~D. An intriguing
dynamical ferromagnetic phase with an intermediate order parameter at 0.66 was revealed for the first time in the
ISS subject to the perturbation of a joint determinant and stochastic field. Our primary result indicates that the
intermediate order dynamical ferromagnetic phase is dynamic metastab
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