摘要:尽管眼镜表现出无序的原子结构,但X射线和中子散射显示出微妙的周期性。研究人员表明,这种隐藏的周期性(称为“隐形顺序”)在确定Terahertz(THZ)频率范围的振动波动中起着至关重要的作用,从而显着影响玻璃的物理特性。...
尽管眼镜表现出无序的原子结构,但X射线和中子散射显示出微妙的周期性。 Tsukuba大学的研究人员表明,这种隐藏的周期性(称为“看不见的顺序”)在确定Terahertz(THZ)频率范围的振动波动中起着至关重要的作用,这显着影响了玻璃的物理特性。

乍一看,玻璃似乎是一个随机的原子网络。然而,X射线和中子束分析揭示了一个淡淡但一致的周期性特征,称为第一个锋利的衍射峰(FSDP)。同时,玻璃表现出玻色子峰(BP),这是THZ范围内的振动异常,这有助于其低导热性,机械特性和THZ范围的光吸收。尽管进行了广泛的研究,但FSDP和BP之间的精确关系仍不清楚。
研究人员使用异质弹性理论 - 解释了材料弹性特性中的空间波动 - 研究人员确定了BP的出现与FSDP的存在之间的直接相关性。理论模型表明,BP表现所必需的弹性不均匀性的尺度与FSDP的比对一致。这表明FSDP是THZ带内玻璃振动行为的决定因素。
这些发现有望为具有可调玻色子峰的新型玻璃材料的开发提供信息,从而有针对性地控制其热和机械性能。
这项工作得到了JSPS KAKENHIGRANT。23H01139和23K25836(to T.M.),23H04495(到H.M.),22K03543(到H.M.)和24K08045(to y.f.);和针对变革研究区域的JSP授予(A)“超订购的结构科学”授予20H05878(S. KOHARA)和20H05881(to S. Kohara);以及AGC研究合作(TO T.M.);和GIC&NGF(到T.M.)。









