Supercomputersimulering afslører, at 2-D-glas kan blive uendeligt blødt

Forskere i Japan har afsløret, at hvis et glasagtigt fast stof har en plan (arklignende) struktur, det kan udvise forbedret termisk vibrationsbevægelse på grund af den samme mekanisme kendt for de plane krystaller (todimensionale krystaller), ved at bruge store simuleringer på supercomputere.

"Tænk, hvis vi kunne lave et glasplade, som har en todimensionel (2D) planat form, "siger Dr. Hayato Shiba, fra Tohoku Universitets Institut for Materialeforskning (IMR). "I en så begrænset rumlig dimension, en række nye fænomener finder sted i sædvanlige "periodiske" systemer (krystaller, spin -systemer osv.). Dette skyldes, at bestanddelernes termiske bevægelse finder sted i større skala på grund af de begrænsede rumlige dimensioner. "

En sådan forbedret termisk bevægelse vides at fremkalde nye fysiske fænomener, som Shiba, og hans forskerhold i Yasunori Yamada (IMR), Takeshi Kawasaki (Nagoya University) og Kang Kim (Osaka University), håb vil føre udviklingen af ​​nye funktionelle materialer og udstyr, der er nødvendige for realiseringen af ​​energibesparende samfund.

Imidlertid, det er stadig usikkert, om 2D -glas, som et "ikke-periodisk" system, udviser sådanne forbedrede termiske bevægelser.

"Vores resultat indikerer, at 2D -glas kan blive blødt, gradvist og for evigt, når vi går til de makroskopiske skalaer. Følgelig, vibrationsamplituden bliver uendelig på grund af de store bevægelser, "siger Shiba.

"Med andre ord, sådanne materialer kan udvise stærke reaktioner på eksterne felter eller deformation. Den termiske vibration er helt anderledes end den i et 3D -glas, og det kan endda ændre vitrifikationens fundamentale karakter og den glasagtige faseovergang. "

I forsøgene, 2D -glas blev eksperimentelt realiseret ved hjælp af kolloide systemer, og kan også realiseres ved hjælp af andre bløde og hårde materialer.