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局域相变显著改变玻璃表面特性

时间:2016-03-29 15:23      发布人:廖燕菲      阅读:147

玻璃是光纤通讯、激光和显示等重大应用领域的关键基础材料。玻璃界面和表面性质与很多重要工艺过程密切相关:玻璃衬底表面性质直接影响所沉积活性层薄膜的性能,玻璃光纤端面性质决定异质光纤熔接的光损耗和可靠性。但是,在非晶态物理研究领域,玻璃表面结构和性质是被忽略的一个重要科学问题。

近期,邱建荣教授团队周时凤教授研究组开展了基于玻璃亚稳态-稳态转变进行结构重构的专题研究,发现玻璃局域晶化相变可以显著改变玻璃表面特性。他们研究了玻璃、局域晶化玻璃和单晶衬底上氧化银薄膜的结晶过程:非晶态玻璃表面和晶态单晶表面薄膜生长都表现出传统的岛状生长模式,而在局域晶化玻璃表面则为完全不同的自组装二次生长模式。研究进一步利用该种新型表面控制材料结晶动力学,成功制备了超结构银膜,痕量光探测结果表明其具有高灵敏响应特性。另外,他们还发现通过控制局域晶化可显著提高玻璃的光吸收和发射性能。研究进展为传统玻璃功能化和新型玻璃开发提供了重要思路。相关研究结果发表在NPG Asia Materials [2016, 8, e245];Opt. Mater. Express [2016, 6, 531],被Materials Today(今日材料)、ACerS(美国陶瓷协会)、Reuters(英国路透社)、OSA(美国光学协会)、Discovery(探索频道)、AAAS(美国科学促进会)等知名科技媒体作为亮点报道。

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发生局域晶化相变的玻璃具有全新界面特性,与传统玻璃和晶体相比其表面的材料生长表现出完全不同动力学过程