理论教育 玻璃与非晶结构综述

玻璃与非晶结构综述

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着对玻璃和非晶体结构研究的深入,人们发现非晶体的结构远比晶体要复杂,因为这种结构与组成、工艺等诸多因素有关。因此,有许多人提出了其他一些模型来说明玻璃等非晶体的结构。为认识玻璃结构,一些学者提出研究玻璃应与研究晶体的结构或气体类似,首先研究“理想玻璃”。理想玻璃的结构完全均匀,没有潜在的流变单元。获得理想玻璃是非晶态物理领域的研究目标之一。但至今仍然没有非常确切的实验数据表明能获得理想玻璃。

玻璃与非晶结构综述

前述几种玻璃结构模型不仅能说明玻璃结构与性能的一些联系,在一定程度上也适用于其他晶体。随着对玻璃和非晶体结构研究的深入,人们发现非晶体的结构远比晶体要复杂,因为这种结构与组成、工艺等诸多因素有关。而且,非晶合金的径向分布函数并不能完全表征出非晶的结构特征,比如,在1~2 nm内,往往具有局部立方对称的不均匀类晶体结构。这种类晶体结构的径向分布函数居然能完全和无序密堆的非晶结构重合。由此可见,无序密堆模型所表征的结构可能不是实际体系中的结构,而只是非晶态结构的一类。因此,有许多人提出了其他一些模型来说明玻璃等非晶体的结构。但到目前为止,还没有一个非常完善、准确的模型来描述非晶体,尤其是非晶合金的结构。

尽管如此,各种模型都认为非晶体的微观结构是近程有序的,但这些有序区的排布不像晶体那样有周期性。而且,有序区的长程排布是无序且不连续的,即长程无序。因此,从整体上说非晶体是均匀、各向同性的。但从一个局域有序区过渡到另一个局域有序区的化学成分可能有所不同,这导致微观上的不均匀性,所以非晶体是有序和无序、连续和不连续、均匀和不均匀的矛盾统一体。在材料和凝聚态物理学科,非晶体或无定形固体(amorphous solid)是指质点排列不具有长程序的固体。而具有玻璃化转变的非晶体为玻璃。

为认识玻璃结构,一些学者提出研究玻璃应与研究晶体的结构或气体类似,首先研究“理想玻璃”。无缺陷的理想玻璃才具有玻璃的固有属性。从理想玻璃到实际玻璃的思路给玻璃结构的研究带来了新的启示。理想玻璃的结构完全均匀,没有潜在的流变单元。获得理想玻璃是非晶态物理领域的研究目标之一。但至今仍然没有非常确切的实验数据表明能获得理想玻璃。是否存在或是否能得到理想玻璃是长期以来,学术界一直争论不休的一个问题。(www.daowen.com)

如今,非晶结构的研究是材料和凝聚态物理领域的热点和难题。随着实验技术的进步、计算机模拟和实验的相结合,人们对非晶结构这一复杂体系的认知将会有更大的进展和突破。这其中可能也会有读者朋友的贡献。那么,通过哪些方法,我们可获得常见的玻璃或非晶体?

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈