科學技術大學Hujazhong的研究人員以及地表物理學和化學實驗室的科學技術在玻璃固體中發現了獨特的物質狀態。這項最初的作品由Hai -bin Yu教授和Qi Wang博士領導,證明了這些材料中類似流體的群體的存在,這是下一材料發表的發現。

這項研究以固體玻璃固體(尤其是金屬玻璃)的材料科學的長期假設提出,其中包含原子表現出流體行為的內部區域。這些地區的先前證據在很大程度上是間接的,使它們的存在和特徵有些投機。這項新的研究提供了這些組的直接計算器,稱為流體樣分佈組(LDC),它們表現出類似於流體的潤濕特性,但沒有瀰漫性運動通常與液態有關。

Yu教授說:“我們的發現揭示了玻璃形式的局部液體的實際存在,表明了類似液體的潤濕和消失的剪切模塊。”研究指出,這些最不發達國家僅出現在低溫下,並且不包括典型流體中看到的瀰漫性運動。

該團隊使用分子動力學模擬來分析原子水平的分佈特性。結果表明,這些類似流體的基團負責在金屬玻璃中觀察到的β’鬆弛過程。在低溫下發生的動態過程,鬆弛β’與以前的研究中的流體樣運動有關,但缺乏清晰的機械理解。這項研究希望通過為現象提供計算基礎來通過差距。

有趣的是,研究表明,這些群體不是分散的,將它們與玻璃材料中其他知名的鬆弛過程區分開。這種非話語行為是將最不發達國家劃分的主要特徵,並提出了對玻璃固體內部動力學的新觀點。

Wang博士解釋說:“我們研究中描述的低溫弛豫不是由原子跳躍引起的,也不表現出瀰漫性行為。這種區別可能具有重要的意義,可以理解和操縱金屬玻璃的機械性能,尤其是在低溫下。

此外,研究表明,這些群體的存在會影響金屬玻璃的機械行為,例如它們的可塑性。研究提供了有關為什麼在這些材料中出現某些機械性能(例如中等溫度下的脆弱性)的知識。

最不發達國家的發現不僅證實了這一領域的長期假設,而且還開闢了新的研究方法。該團隊計劃進一步研究與這些群體相關的結構特徵,並探索它們對玻璃材料中其他現象的可能影響,例如衰老,結晶和變形。

這項研究標誌著玻璃固體的基本意義邁出了重要的一步。它為與材料類似的區域的概念提供了良好的基礎,挑戰了現有的理論,並有可能導致材料科學領域的新應用。

日記

Yu,Hai-bin和Qi Wang。 “玻璃固體中的液體狀簇是一種獨特的物質狀態:分配器但沒有刪除。”未來材料3(2024):100168。 DOI: https://dii.org/10.1016/j.nxmate.2024.100168

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