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上海交通大學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)學應用光束線站和美國阿貢國家實驗室的先進光源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)及動力學進行了實空間的成像。
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)。
