【中玻網(wǎng)】在古代，人們就已經(jīng)利用某些液體能夠轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡУ倪@一特性展開各種生產(chǎn)活動。然而，液態(tài)-玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變過程所包含的許多基本機理還尚不明確，而對基本機理的更好理解能夠有效促進新產(chǎn)品的開發(fā)，比如DVD或藍光光盤通過改變其物質(zhì)狀態(tài)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。

　　近日，在引發(fā)液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體或玻璃態(tài)關(guān)鍵的電子過程中，日本東北大學(xué)（Tohoku University）的研究人員又有了新的發(fā)現(xiàn)。

　　這個由東北大學(xué)材料研究所Kenichiro Hashimoto所帶領(lǐng)的多機構(gòu)組成的日本團隊，將常規(guī)液體（如葡萄糖）玻璃態(tài)形成的分子動力學(xué)與含有“受困”電子的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系金屬材料進行比較。

　　二維的四分之一填充的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系固體是一類有廣闊前景的材料，用于實現(xiàn)被稱為“二聚體Mott”絕緣體的強相關(guān)絕緣狀態(tài)和電荷順序的研究。在這類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系固體的導(dǎo)電層中，分子形成各向異性的三角形晶格，其具有幾何挫折束縛效應(yīng)，這使得在兩個絕緣體之間和與之相鄰的金屬中會產(chǎn)生許多非常有意思的物質(zhì)狀態(tài)。這種挫折束縛來源是基于具有能量不滿足鍵的幾何旋轉(zhuǎn)玻璃圖形(就像那個三角形晶格)。所謂的“受困”電子，就是處在這種三角形晶格中。

　　圖|電子在冷卻時從液態(tài)（頂部圖）轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='//bhbzjl.com' target='_blank' class="blue" title="玻璃" >玻璃態(tài)（底部圖）圖自：Kenichiro Hashimoto

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系金屬中負責(zé)導(dǎo)通電流的“受困”電子，因為它們在材料晶格上的特殊幾何排列而不能處于其能量的較低態(tài)。常見的那些能形成玻璃態(tài)的液體，在緩慢冷卻的過程中，其原子分布排列變得非常規(guī)則，較后形成晶體材料。

　　同樣地，研究人員緩慢冷卻含有“受困”電子的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系金屬時，發(fā)現(xiàn)這些電子也表現(xiàn)出相似的規(guī)則排列然后成晶。然而，加快其冷卻速度后他們發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系金屬材料的受困電子重新籌備排列，較后卻并不能形成晶體，而是和常見的能形成玻璃態(tài)的液體一樣，轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡА?/p>

　　此結(jié)果凸顯了液態(tài)-玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變過程的某些基本性質(zhì)。因此，團隊的研究人員認(rèn)為，這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系金屬材料為學(xué)習(xí)研究液態(tài)-玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的基本特性提供了一個十分便利的工具。