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图2. 应变玻璃中类玻色峰异常的结构起源 。 a, c, d表明过剩振动态来源于包围马氏体纳米畴的母相基体 。 b表明过剩振动态对应于[001]方向横波声学支的软化 。 进一步的模拟研究排除了声子阻尼对玻色峰的影响(见图3) , 并发现声子软化机制符合近期基于格林函数的针对玻色峰的普适理论的预测(见图4) 。
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图3. 鉴别声子阻尼与玻色峰的关系 。 研究发现应变玻璃在[110]方向上出现强声子阻尼 , 但该方向与类玻色峰异常无关 。 而[001]方向上声子阻尼非常微弱 , 因此对应于该方向上的类玻色峰异常受声子阻尼的影响可以忽略不计 。
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图4. 模拟结果发现随着声子软化逐渐减弱 , 相应的玻色峰逐渐向高频移动并逐渐减弱 。 这一结果与近期提出的一项基于格林函数的针对玻色峰的普适理论的预测相符 。 该工作不但有助于加深对于应变玻璃的玻璃本质的理解 , 而且为深入理解非晶材料中玻色峰的物理起源提供了一个新的视角 。
相关成果以“Boson-peak-like anomaly caused by transverse phonon softening in strain glass”为题发表在Nature Communications上 。
本项研究工作得到了国家自然科学基金(51901243, 61888102, 11790291, 51931004, 51621063, 51971238, 51871177) , 中国博士后科学基金(2019M650880) , 广东省自然科学基金(2019B030302010) , 中科院战略性先导科技专项(XDB30000000)和高等学校学科创新引智计划(BP2018008)等项目的资助 。
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【科学|进展 | 玻璃中玻色峰机制的研究进展】编辑:hxg
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