量子中心徐莉梅课题组在《天然
来源:吴京网 发表于2019-07-12 16:10:35 编辑:刘邦
摘要: 北京时间2019年12月17日,北京大学物理学院、量子资料科学中心徐莉梅教授课题组及其合作者关于深过冷液体中失常输运现象及原子层面微观机理的文章,

北京时间2019年12月17日,北京大学物理学院、量子资料科学中心徐莉梅教授课题组及其合作者关于深过冷液体中失常输运现象及原子层面微观机理的文章,以“Stretched and compressed exponentials in the relaxation dynamics of a metallic glass-forming melt”为题,在线发表于世界学术期刊Nature Communications。

液体玻璃化改变进程中的动力学行为一直是物理、化学、生物和资料科学等许多范畴的热门研讨问题之一,这不只归结于玻璃资料在工程使用方面的潜在价值,还在于玻璃改变进程触及很窄温度区间其动力学多达数十量级的极速变缓这一挑战性的基础科学难题。正如2003年诺贝尔物理学奖得主Sir Anthony Leggett在一次讲演中所说到的那样:“Glass: The Cinderella Problem of Condensed-matter Physics。”玻璃构成液体具有许多简略液体所不具备的动力学特征,如动力学非e指数弛豫行为这一玻璃液体的典型特征之一。目前为止,无序非晶体系的研讨还没有很好的理论结构和范式来了解和描绘玻璃构成液体和玻璃态物质中的许多反常行为,特别是在过冷液体淬火进程中,跟着温度的下降,体系的时空相关函数会从拉伸e指数衰减(stretched exponential decay)行为逐渐改变为紧缩e指数衰减(compressed exponentials)。玻璃态中后一种方法的衰减常常被以为与体系内部的内应力开释有关,但其微观机制确有待于进一步调查。

在不同的波矢q所界说的空间标准内,具有不同局域衔接度的粒子表现出特异的输运性质。这些奇特的输运行为都能够跟某种特定的原子结构直接相关,它们自身特征的动力学与它们周围的介质相互作用、相互影响,造就了其特别的输运方法。(tau~1/q2: normal diffusion; tau~1/q: ballistic-like motion.)

 

课题组以典型金属玻璃构成液体(Cu50Zr50)为模型体系,发现紧缩e指数衰减的弛豫方法在降温进程中的玻璃构成液体中现已存在;并且,拉伸和紧缩e指数衰减所对应的两种动力学弛豫形式在玻璃改变温度以上能够共存,并可跟某些特定的原子结构进行直接相关。这一研讨标明,过冷液体中原子的动力学反常输运方法与多空间标准和具有非局域性质的结构序参量直接相关,然后树立了结构与杂乱液体的动力学行为的相关,为研讨金属玻璃所展现出的优秀力学性质供给了新的思路和知道视点。

徐莉梅课题组博士后武振伟(现就职于北京师范大学体系科学学院)为论文榜首作者。徐莉梅、法国Montpellier大学Walter Kob教授和武振伟为论文一起通讯作者。该论文的合作者还包含我国科学院物理所汪卫华院士。该研讨得到国家自然科学基金委、科技部以及我国博士后科学基金赞助项目的联合赞助。

修改: 麦洛

 

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