中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)王俊强教授团队揭示了玻璃恢复过程中的指数弛豫事件,为玻璃中的非指数弛豫峰由以下组成提供了确凿证据一系列指数松弛单元。该研究发表在美国国家科学院院刊上。

科学家检测到眼镜中的指数弛豫光谱

非指数弛豫反映了玻璃的性质,是凝聚态物理学的研究热点之一。假设_非指数弛豫峰包含一系列指数事件的这是由于缺乏关键的实验证据,尤其是眼镜中的系统指数弛豫光谱。

为了解决这个问题,研究人员研究了玻璃在恢复过程中的指数弛豫谱。

使用金属玻璃和有机玻璃通用的高精度纳米量热法测量退火处理后的焓弛豫峰。为了比较焓弛豫谱,使用动态机械分析仪(DMA)在正弦拉伸应力下测量动态机械谱。

弛豫峰表现出可以用德拜函数拟合的指数特征。指数弛豫事件是眼镜中的弛豫单位。简称Relaxun,是relaxationunit的缩写。此外,测定了不同退火温度和退火时间下弛豫光谱的活化能。

在0.63Tg到1.03Tg的宽温度范围内获得了指数弛豫峰的完整光谱,这与DMA损耗模量曲线相似,从而反映出非指数弛豫峰可以划分为指数弛豫单元.换句话说,可以通过多步退火处理来精确控制光谱。

活化能涵盖从α弛豫到β弛豫甚至快速γ/β'弛豫的广泛范围。此外,还测量了不同弛豫模式对老化过程中非平衡焓演变的定量贡献。

这项工作揭示了非平衡热力学的研究以及通过弛豫模式控制精确调制玻璃性能。