王宇杰小组揭示玻璃化转变结构机制

【中玻网】上海交通大学物理与天文系研究员王宇杰研究组通过研究硬球玻璃的模型体系——颗粒体系，揭示玻璃化转变可能是一种特殊的结构相变。相关研究成果发表于《自然—通讯》。
　　
　　颗粒体系是研究玻璃化转变问题的一个重要的模型体系，对揭示玻璃化转变的物理机制具有非常大的优势。在这项研究工作中，王宇杰研究组利用上海光源X射线成像及生物医学应用光束线站和美国阿贡国家实验室的先进光源32ID线站的同步辐射高速CT成像技术，对三维的颗粒堆积体系的微观结构及动力学进行了实空间的成像。
　　
　　研究发现颗粒体系中的玻璃化转变可能是非常类似于晶体结晶过程的一种特殊结构相变。其对应的玻璃结构序是一种局部紧密堆积的四面体结构，这些四面体结构可以生长形成具有分形结构的团簇，同时其形状及大小的增长符合位形熵驱动的成核模型，这些都非常类似于快速降温的晶体生长模型。
　　
　　同时，他们也发现结构的关联函数对该种结构序非常不敏感。
　　
　　王宇杰表示，该项研究表明玻璃化转变也许是类似于结晶过程的一种普通结构相变，为玻璃化转变这一困惑了学术界近50年的问题的较终解决提供了非常重要的实验证据。