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上海交通大學(xué)物理與天文系研究員王宇杰研究組通過研究硬球玻璃的模型體系——顆粒體系，揭示玻璃化轉(zhuǎn)變可能是一種特殊的結(jié)構(gòu)相變。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—通訊》。
顆粒體系是研究玻璃化轉(zhuǎn)變問題的一個重要的模型體系，對揭示玻璃化轉(zhuǎn)變的物理機制具有非常大的優(yōu)勢。在這項研究工作中，王宇杰研究組利用上海光源x射線成像及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用光束線站和美國阿貢國家實驗室的先進(jìn)光源32id線站的同步輻射高速ct成像技術(shù)，對三維的顆粒堆積體系的微觀結(jié)構(gòu)及動力學(xué)進(jìn)行了實空間的成像。
研究發(fā)現(xiàn)顆粒體系中的玻璃化轉(zhuǎn)變可能是非常類似于晶體結(jié)晶過程的一種特殊結(jié)構(gòu)相變。其對應(yīng)的玻璃結(jié)構(gòu)序是一種局部緊密堆積的四面體結(jié)構(gòu)，這些四面體結(jié)構(gòu)可以生長形成具有分形結(jié)構(gòu)的團簇，同時其形狀及大小的增長符合位形熵驅(qū)動的成核模型，這些都非常類似于快速降溫的晶體生長模型。
同時，他們也發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)函數(shù)對該種結(jié)構(gòu)序非常不敏感。
王宇杰表示，該項研究表明玻璃化轉(zhuǎn)變也許是類似于結(jié)晶過程的一種普通結(jié)構(gòu)相變，為玻璃化轉(zhuǎn)變這一困惑了學(xué)術(shù)界近50年的問題的最終解決提供了非常重要的實驗證據(jù)。
