2024年11月14日
星期四
安徽大学物理与光电工程学院王利近教授与美国科罗拉多州立大学Elijah Flenner和Grzegorz Szamel教授合作，揭示了二维玻璃低频过剩模式态密度的特殊性和复杂性。相关研究成果于2021年12月7日以“Low-Frequency Excess Vibrational Modes in Two-Dimensional Glasses”为题发表在物理学领域知名期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters，简称PRL）上。
玻璃转变的机理和玻璃的本质一直是困扰科学界的难题。通过不断的尝试和大量的统计计算，王利近教授及其合作者研究发现，玻璃低频过剩模态密度与频率的标度关系依赖于空间维数。区别于三维玻璃（其过剩模态密度是频率的四次方），二维玻璃过剩模态密度依赖于过剩模的种类：如果过剩模与类声子模杂化，过剩模态密度正比于频率的平方；如果过剩模远离类声子模，过剩模态密度正比于频率的三次方。同时，解释了以往相关研究之间的不一致性：Lerner等人[PRL 121, 055501, (2018)]所观测到的二维玻璃过剩模（远离类声子模）态密度与频率的四次方关系是由于统计样本数不充分得到的中间结果；超大二维玻璃中低频过剩模（与类声子模杂化）极少[这也是 Mizuno等人的结论，PNAS 114, E9767 (2017)]，但其态密度正比于频率的平方。
该论文被遴选为“Editors’ Suggestion”和“Featured in Physics”。Physics网站以“Glassy Behavior Depends on Dimension”为题对文章进行了亮点报道。审稿人评论说：“这篇论文之所以重要，是因为它解决了一个相当重要的问题。（The current paper is important because it settles an issue of considerable significance.）”；“更重要的是，相比于解决的问题，这篇论文提出了更多非常好的问题（More importantly, the paper poses more very good questions than answers.）”。
本研究工作得到了国家自然科学基金委、安徽省、合肥市、安徽大学的支持。文章的第一单位是安徽大学，王利近教授是第一作者兼共同通讯作者，Elijah Flenner教授是共同通讯作者。
文章链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.248001
Physics网站报道链接：https://physics.aps.org/articles/v14/s158
新闻链接：https://www.ahu.edu.cn/2021/1213/c15059a276684/page.htm
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