【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】非晶態(tài)物質(zhì)由于其特殊的結(jié)構(gòu)與性能受到了廣泛關(guān)注。熔體急冷法是制備非晶最常見的方法，其基本原理是將液態(tài)的無序結(jié)構(gòu)迅速“凍結(jié)”以生成反映母液組成的非晶態(tài)產(chǎn)物。快速壓縮可跨越液-固相線是實(shí)現(xiàn)液體非晶化的新方法，在非晶及亞穩(wěn)態(tài)材料研究制備方面具有重要意義。
在國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，化學(xué)所光化學(xué)實(shí)驗(yàn)室楊國(guó)強(qiáng)課題組開發(fā)了一套動(dòng)態(tài)加載鉆石對(duì)頂砧及原位光譜表征和成像系統(tǒng)(Matter and Radiationat Extremes,2022 7,1)。近年來，通過該套系統(tǒng)在高壓力下物質(zhì)的格林艾森參數(shù)測(cè)量(Physical Review Letters,2023 131,26)、碳納米管力學(xué)測(cè)試(Acta Materialia,2022 228,117776)、力致發(fā)光材料表征(Nano Energy,2021 85,106005)等方面取得了一系列進(jìn)展。
近期，該課題組與合作者們利用快速壓縮技術(shù)，合成了一種具有全鏈結(jié)構(gòu)的非晶硫(Am-SP)。與熔體急冷法制備非晶會(huì)保留液態(tài)硫的分子結(jié)構(gòu)特征不同，快速壓縮可以打開S8分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制發(fā)生環(huán)-鏈轉(zhuǎn)化，生成由聚合鏈組成的玻璃態(tài)硫。這種方法能通過調(diào)整分子結(jié)構(gòu)或短程至中程有序性來生成非晶產(chǎn)物，展現(xiàn)出與急冷法的顯著差異，為合成潛在的亞穩(wěn)態(tài)功能材料提供了一種有效的新方式。該研究成果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文第一作者為史開元，董校和趙智勝，通訊作者為化學(xué)所楊國(guó)強(qiáng)研究員，北京高壓科學(xué)研究中心的蘇磊研究員、毛河光院士以及上海前瞻物質(zhì)科學(xué)研究院的Eugene Gregoryanz研究員。
通過快速壓縮有效打開液體硫的S8環(huán)分子并形成全鏈結(jié)構(gòu)非晶硫
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