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在玻璃固体中发现新的物质状态
华中科技大学和表面物理与化学科学技术实验室的研究人员发现了玻璃态固体中的独特物质状态。这项开创性的工作由余海滨教授和王奇博士领导，证明了这些材料中存在类似液体的团簇，这一发现发表在 […]
来源:科学特色系列华中科技大学表面物理与化学重点实验室的研究人员发现了玻璃态固体中一种独特的物质状态。这项开创性的工作由余海滨教授和王奇博士领导，证明了这些材料中存在液态团簇，这一发现发表在《Next Materials》杂志上。
该研究深入探讨了材料科学中长期存在的假设，即玻璃态固体，特别是金属玻璃，包含原子表现出液态行为的内部区域。这些区域的先前证据大多是间接的，因此它们的存在和特征有些推测性。这项新研究提供了这些簇的直接计算证据，这些簇被称为液态耗散簇 (LDC)，它们表现出与液体相似的阻尼特性，但没有通常与液态相关的扩散运动。
余教授表示：“我们的研究结果揭示了玻璃态中局部液体状耗散团簇的实际存在，它们表现出与液体相似的阻尼因子和消失的剪切模量。”研究强调，这些局部液体状耗散团簇只出现在低温下，并不涉及典型液体中的扩散运动。
研究团队利用分子动力学模拟在原子水平上分析了耗散特性。结果表明，这些液体状团簇是金属玻璃中观察到的 β' 弛豫过程的原因。β' 弛豫是一种发生在低温下的动态过程，在之前的研究中与液体状运动有关，但缺乏明确的机制理解。这项研究通过为这一现象提供计算基础来弥补这一空白。