如何理解玻璃相變?

01-08

據說是統計物理最後的難題

關於玻璃化轉變問題，相關的理論模型比做理論的人都多。而且可能暫時還沒有一個理論是完全靠譜的。

要能在這裡寫出一個完全的理解幾乎是不可能的，講清楚其中一個理論也是半個一個PhD的工作了。

所以就貼個圖吧：

玻璃不是晶體，應該是流變吧…

比較貼切的說法應該是玻璃化轉變，算不算最後的難題不好說，但真的很難。

本人在用的是模耦合理論(mode coupling theory),尚在學習階段。這個理論的創始人格策拿過普朗克獎，是個超級大牛。題主感興趣可以了解一下。

國內的話我知道中科大的徐寧老師在這方面做得很好，每年都有prl發表。但他對本科生的忠告裡面有一條就是本科階段不要去碰玻璃…

題主問的是玻璃相變（glass transition），首先要明確，這和玻璃化溫度轉變是兩個不同的概念。

液態物質冷卻需要結晶，也就是分子原子來排隊，排的規則，長程有序，所形成的的固體就有固定的形狀，有固定的熔點等等。但是如果降溫太快，結晶過程來不及形成，隊沒排好，雜亂無章，那麼就變成了非晶。玻璃是典型的非晶（此處有施華洛世奇梗，看上去是水晶，其實可能是玻璃，扯遠了。。），這種非晶的狀態是亞穩的，無定型的，雖然凝固了，分子和原子的排列仍然被封印在液態時候的狀態。

可以看看徐寧老師課題組博士生童華的博士論文，第一章講得比較詳細。

在無序中尋找秩序：非晶固體特性及其結構起因的研究--《中國科學技術大學》2015年博士論文