研究玻璃转变本质的新起点——玻璃态的慢β弛豫

过冷液体在转变为玻璃的过程中, 有多种弛豫行为发生, 诸如α弛豫、慢β弛豫和快β弛豫等. 传统的玻璃转变理论以α弛豫作为研究玻璃本质的基础. 然而, 近年来有关慢β弛豫的研究表明, 慢β弛豫行为与α弛豫的性质密切相关, 其性质决定了α弛豫的特点, 是玻璃转变行为更微观层次的诱导和基础. 为阐明慢β弛豫在研究玻璃转变过程以及过冷态结构的重要意义, 综合评述了慢β弛豫在与α弛豫的相关性、慢β弛豫和α弛豫的接合方式、势能图景、过剩翅以及热力学唯象模型等研究领域的最新进展, 并指出了该领域今后的发展方向.     

液体的脆性——一把深入了解玻璃态物质的钥匙

“液体的脆性”概念的提出不到20年的时间, 已成为玻璃态物质研究中的一个热点. 它利用玻璃转变温度约化温度轴的办法, 使具有不同动力学性质的玻璃形成体可以用一个统一的标准进行比较. 为阐明液体的脆性在研究玻璃转变过程、结构弛豫现象及过冷态结构中的重要意义, 综合评述了液体的脆性在凝聚态物质热力学和动力学性质相关性、势能图谱、非指数弛豫过程、微观理论模型以及中程有序等研究领域中的最新进展和面临的挑战, 并指出了该研究领域今后的发展方向.     

用俄歇谱仪研究金属玻璃Pd_(80)Si_(20)的热稳定性

系统地研究金属玻璃的结构弛豫和晶化过程对研究这些材料的热稳性十分重要,一般采用传统的透射电子显微技术、X射线衍射、示差扫描卡计(DSC)和电阻测量等技术。这些方法各有特点和优越性,但也有它们的局限性,往往不能直接反映在加热过程中微区的结构变化和局部成份变化之间的关系。俄歇谱仪是研究试样表面层成份的重要工具,有较高的灵敏度。我们用俄歇谱仪原位加热的分析技术,初步看到了在Pd_(80)Si_(20)加玻璃态合金结构弛豫和晶化的同时,试样表面的成份在局部区域有明显的、规律性的变化。     

大激活熵是触发非晶合金记忆效应的关键

非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下会逐渐“老化”（ageing），体积和能量状态逐渐降低，这是非平衡态材料的本征特征之一。不同于“老化”的自然演化规律，记忆效应是指非晶合金经历先低温再高温两步退火时，焓或体积会先增加而后降低至平衡态。如果材料或体系达到热平衡态，初态和历史的记忆将被彻底遗忘。半个世纪以来，人们对记忆效应的理解局限于诸如Tool-Narayanaswamy-Moynihan（TNM）模型等唯象层面，对其物理起源仍不清楚。通过研究非晶合金在单步和两步退火中的弛豫规律，发现非晶合金中存在从β弛豫向α弛豫的等温转变现象，并进一步发现大激活熵是触发记忆效应的关键。这些结果对理解玻璃等非平衡态材料的物理本质和精准调控其性能具有重要意义。     

局域环境对Tm3+掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷荧光光谱温度特性的影响

通过变温条件下选择激发掺杂发光离子, 在同一样品中实现了不同局域环境下离子荧光的光谱分离. 利用频域及时域的光谱学测量, 研究了镶嵌有纳米晶体的透明玻璃陶瓷体系中掺杂离子的荧光性质和弛豫过程随样品温度和离子局域环境的变化规律, 探讨了局域结构变化对荧光温度特性的影响. 根据样品结构和基质声子分布特点, 分析讨论了荧光衰减过程二阶指数行为. 结果显示, 位于晶相环境中离子的荧光寿命显示较强的温度依赖特性, 而玻璃环境中发光离子的荧光寿命受温度影响较小.     

氟氧化物玻璃陶瓷中Yb3+和Er3+的强交叉弛豫过程

氟氧化物玻璃陶瓷是一种兼有氟化物低声子能量和氧化物机械强度的新型上转换发光材料.在Er3+和Yb3+离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中,紫光激发时产生较强的红色辐射,而不是常规的由于多声子逐级弛豫引起的绿色辐射.荧光光谱分析表明,Yb3+离子的敏化引起的强交叉弛豫过程是红色辐射相对强度增加的主要原因.紫光激发时产生相对强度较强的红色辐射说明在氟氧化物玻璃陶瓷中,稀土离子掺入到氟化物微晶中,而氟化物微晶则被包埋于氧化物基质中.     

人工晶体

天然出产的单晶状态的矿物具有美观的外形和各种各样的性质。人们很早已知道利用它们为生产和科学技术服务。例如,具有高硬度的金刚石和石榴子石被用作磨料;利用具有双折射性的冰洲石制造光学用的偏光镜等等。但是大而完整的单晶矿物在自然界的产量是有限的,有些矿物只是偏布在某些个别地区,特别稀见的甚至被当成为高贵的宝石而珍重。另一方面,天然出产的单晶矿物都或多或少含有杂质,并且在微观结构上存在着相当多的缺陷,而对某些用途来说,质地纯洁和结构完整是先决的必要条件。因     

(微)玻璃陨石研究进展

玻璃陨石是地外物体剧烈撞击地球时,地表靶物质熔融后快速凝结的天然玻璃。地表发现的玻璃陨石多呈块状,棕黑色到浅绿色,一般为厘米级大小,表面多具空气动力学熔蚀刻痕;与地表发现的玻璃陨石不同,微玻璃陨石是在沉积物或地层极为局限的层位中发现的微细玻璃陨石,粒度一般为毫米级以下,它们与相应的玻璃陨石事件在成因和分布范围上有密切的联系,其形成年龄和化学成分与玻璃陨石相当,并常具有撞击成因的结构构造特征。 虽然玻璃陨石也是一种撞击玻璃,但它具有广泛而限定的地理分布,至今没有找到相应的、可以确定的撞击坑,其靶物质的性质也不清楚,因此玻璃陨石在概念上不包括与特定撞击坑或界线事件有关的撞击玻璃（Impact glasses）或撞击成因的微玻璃球。     

银型斜发沸石热稳定性研究

银型斜发沸石经加热处理后,其晶体结构、物理化学性质发生了很大的变化。随着热处理温度的升高,沸石由结晶态转变为玻璃态时,中间须经历一个过渡状态——沸石质准玻璃态。沸石质准玻璃具有和结晶态沸石不完全相同的物理化学性质。本文就银型斜发沸石经加热处理后,晶体结构及某些物理化学性质的变化作初步探讨。     

复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷的极化介电行为

复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷由于其高的介电常数、相对低的烧结温度和由“弥散相变”(diffused phase transition,简称DPT)引起的较低容温变化率,被认为是多层陶瓷电容器在技术和经济上重要的候选材料。因此这一类材料的制备与性能研究受到广泛重视。有关其介电行为的研究,国内外报道很多,但有关这一类材料在极化状态下的介电行为的研究报道还不多。本文通过将复合钙钛矿结构弛豫型铁电陶瓷PZN-PT-BT(80/10/10)样品在极化     

非晶合金的超声制造与成型

超声波是一种频率高于20 kHz的声波,以其方向性好、穿透能力强、传递声学能量较高而被广泛用于焊接、清洁、检测、测距、消毒等。对于具有无序结构的金属玻璃(非晶合金)而言,其可视为被冰封的液体,而超声波的施加将在一定程度上使其迅速解冻从而软化。正是因为这一特性,在超声波的作用下制造金属玻璃并对其进行冲裁、成型等,是一种低成本、高效率制造金属玻璃材料的方法。     

二维纳米颗粒体系的弛豫动力学

软物质通过弱相互作用和熵保持体系的结构. 在低应变时, 该类物质表现为弹性, 而应变较大时, 则表现为流动性. 所以, 从流变学角度看, 软物质兼具固体和液体的特征, 即表现出一定的黏弹性. 由于独特的结构特征和流变性质, 软物质体系比如沙堆、糊状物、凝胶等往往存在缓慢的结构弛豫. 对软物质的弛豫动力学进行研究, 有助于深入了解软物质的结构信息, 同时也为研究玻璃化转变等提供借鉴, 因而具有重要的科学意义.     

毛细管能阻止液体冻结

美国科学家发现,如果液体被封闭在一玻璃容器的毛细孔中,这些液体将被“超冷却”至比它们的凝固点低30%的温度。这些“几何式超冷却”液体在低温时与普通的液体在性质上有很大的区别。     

化学表面上有机物吸附的分形问题

某些固体物质的不规则表面是分形结构。根据有机物在这些物质上的吸附,可以测出分维D_f.且2相似文献   

第一性原理分子动力学计算核幔边界条件下Ni的结构和动力学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学计算了在地幔与外地核(核幔)边界条件下Ni的结构和动力学,发现在核幔条件(4000K,139GPa)下,Ni是一种液态结构.常压下液态Ni的原子排列主要是二十面体序,在压强的作用下,二十面体序有一个增加的过程,当压强大于68GPa后,二十面体序的增强过程发生逆转,大量的完整二十面体结构受到破坏,缺陷二十面体急剧增加.核幔边界条件下的液态Ni形成了一种由完整二十面体、缺陷二十面体、面心以及密排六方等其他原子排列方式并存的复杂结构.我们计算了液态Ni的扩散系数,其数量级大约为109m2/s,与相应条件下Fe的扩散系数的数量级相同.由于核幔边界条件下的高压作用,液态Ni原子比常压和低压下的Ni原子扩散得更慢,且在弛豫过程中出现了β弛豫.     

Li_2O-K_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃内耗的研究 (二)晶化后

在玻璃配料中引入晶核剂,然后使其在固体状态的玻璃中成核、生长而形成微晶玻璃是近代陶瓷工艺上的一项新成就。它不仅直接为我们提供了一种在性能上崭新的新材料,而且给我们提供了研究固体析晶的新领域。更由于这种工艺所提供的方便,可使我们对某些在过去认为无法进行的研究得     

质子辐照对Zr_(41.5)Ti_(14.9)Cu_(12.6)Ni_(10.5)Be_(20.4)大块非晶合金结构驰豫的影响

通过X射线(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)和电阻率的变化研究了质子辐射照对Zr41.5Ti14.9Cu12.6Ni10.5Be20.4大块非晶合金结构弛豫的影响。结果表明,在203K时,以质子的能量为160keV、剂量为1.65×1016粒子/cm2辐照后,Zr41.5Ti14.9Cu12.6Ni10.5Be20.4大块非晶合金发生了明显的结构弛豫;而经质子能量为160keV、剂量为1.1×1015粒子/cm2和能量为120 keV、剂量为6.5×1015粒子/cm2辐照后,Zr41.5Ti14.9Cu12.6Ni10.5Be20.4大块非晶合金形成了更稳定的玻璃态。     

无序材料中的待解之谜——金属玻璃研究进展

金属玻璃是1960 年被发明的新材料,多年以来被各国科学家广泛而深入地研究。与相应的晶态合金相比,这种材料展现出非常独特的力学与物理性能,使之在多个领域都有广阔的应用前景。同时,金属玻璃作为结构无序材料中一类相对简单的代表体系,是研究非晶态物理的一个比较理想的材料模型。解决金属玻璃中的基本科学问题,比如它的结构表征、形变机理、玻璃转变、玻璃形成能力等,不仅可以促进金属玻璃本身的应用,而且也将推动整个凝聚态物理学的发展。     

含铋金属玻璃热弛豫过程的动态电阻研究

近年来,人们对金属玻璃物性与退火处理过程的关系进行了大量地研究,并且提出了一些模型理论来解释所观测到的实验现象。但是关于热驰豫过程对金属玻璃电性影响的报道较少,尤其在退火处理对其电阻温度系数影响方面研究甚少。我们研究了热弛豫过程对     

掺镱硼酸盐和磷酸盐玻璃光谱性质的成分依赖性

了玻璃成分对掺镱硼酸盐和磷酸盐玻璃光谱性质的影响。结果表明,其变化规律与Ｎｄ＾３＋离子在相应基质中的变化规律相似,即在网络骨架结构为主的硼卤玻璃中,随着饰体阳离子场强增加或高价阳离子的引入,吸收截面和发射截面升高。与此相反,磷酸盐玻璃由于链状结构的特点,随着修饰体阳离子场强升高,吸收截面和发射截面降低。两种玻璃中,硼酸盐玻璃有较高的发射截面,其发射截面高于目前发展中的掺Ｙｂ＾３＋激光玻璃,磷酸盐玻