电子在冷却时从液态(上)转变为玻璃态(下)。图片来源:Kenichiro Hashimoto
日本东北大学(Tohoku University)的研究人员对引导液体转变为固体晶体或玻璃态的电子过程有了新的认识。
有些液体转变成玻璃的能力自古以来就被开发出来了。但这一过渡阶段的许多基本方面还远未被理解。更好的理解可以刺激新产品的开发,比如dvd或蓝光光盘,它们通过改变物质的状态来存储数据,以及新的玻璃材料。
由日本东北大学材料研究所的Kenichiro Hashimoto领导的一个多机构日本团队,将葡萄糖等传统液体中玻璃形成的分子动力学与含有“挫折”电子的有机金属材料进行了比较。这些负责传导电流的电子,由于它们在材料晶格上的几何排列方式,无法达到它们的最低能态。
传统的玻璃形成液体的缓慢冷却会使它们的原子组织成规则的排列,产生结晶材料。当研究人员慢慢冷却他们所测试的有机金属时,其受挫的电子同样组织成规则模式并结晶。然而,当材料的冷却速度更快时,结晶就会避免,材料中受挫的电子就会重新组织,以与传统玻璃形成液体类似的方式变成玻璃。
结果突出了液体到玻璃转变相的普遍性质。
研究人员相信他们的有机金属为研究液体到玻璃转变的基本特性提供了一个方便的测试平台。
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