由筑波大学(University of Tsukuba)领导的一组研究人员创建了一个新的理论模型,来理解振动在无序材料(如玻璃)中的传播。他们发现,随着无序程度的增加,声波传播越来越不像弹道粒子,而是开始不连贯地扩散。这项研究可能会为智能手机和平板电脑带来新的耐热和抗碎玻璃。
了解一种材料可能的振动模式对于控制其光学、热和机械性能是很重要的。以单一频率的声音形式在非晶材料中传播的振动可以以一种统一的方式发生,就好像它是一个粒子。科学家们喜欢称这些准粒子为“声子”。然而,如果材料太过无序,这种近似就会被打破,杏2注册这就限制了我们在很多情况下预测玻璃强度的能力。
现在,由筑波大学(University of Tsukuba)领导的一组科学家开发了一种新的理论框架,能够更好地解释所观察到的玻璃振动,并与实验数据相吻合。它们证明,只有在长波长的限制下,才能把振动看作单个声子。在较短的长度尺度上,无序导致散射增加,声波失去相干性。作者Tatsuya Mori教授解释说:“我们把这些激发称为‘扩散’,因为它们代表的是振动的非相干扩散,而不是声子的定向运动。”事实上,
杏耀手机客户端 ,低频的方程开始看起来像流体力学的方程,它描述了流体的行为。研究人员将该模型的预测与苏打石灰玻璃获得的数据进行了比较,结果表明,与之前接受的方程相比,它们更适合。
剑桥大学教授Alessio Zaccone和UAM-CSIC Fisica Teorica研究所教授Matteo Baggioli表示:“我们的研究支持了这样一种观点,即这种现象并非声学声子所独有,而是一种可以在无序材料中发生的其他类型激发的普遍现象。”未来的工作可能包括利用无序的影响,杏耀yl注册以提高智能设备玻璃的耐久性。这项工作发表在《化学物理杂志》上,题为“非晶态材料中的声子极化子的物理”(DOI:10.1063/5.0033371)。