最近，研究人员发现一种新的玻璃理论，可以导电的金属玻璃

• 东京大学的科学家们使用计算机模拟元素组成对金属混合物形成玻璃能力的影响，这可能产生坚固的导电玻璃。

东京大学工业科学研究所的研究人员使用分子动力学计算来模拟金属混合物形成玻璃的能力。他们表明，即使成分上的微小变化也能强烈影响材料在冷却时呈现出晶体态和玻璃态的可能性。这项工作可能研究出更便宜，更有弹性，导电玻璃。

对科学家来说，晶体和玻璃实际上是液体在冷却时可能假定的两种截然不同的状态。晶体有一个确定的无限重复的三维晶格结构，而玻璃是一种无秩序的无定形固体。目前关于玻璃形成的理论不能准确地预测哪种金属混合物会“玻璃化”，哪种会结晶。更好、更全面地了解玻璃的形成，将对设计坚韧、导电材料的新配方有很大帮助。

现在，东京大学的研究人员利用计算机模拟了三个原型金属系统来研究玻璃的形成过程。第一作者胡元超说：“我们发现多组分体系形成晶体的能力，与玻璃相反，只要成分稍有变化就会被破坏。”

简单地说，玻璃的形成是材料在冷却时避免结晶的结果。这就把原子锁在一个“冻结”的状态，然后它们才能把自己组织成能量最小化的模式。模拟结果表明，“液晶界面能”是决定结晶速率的一个关键因素。

研究人员还发现，元素组成的变化会导致局部原子顺序的改变，从而阻碍晶体的结晶过程，使其排列与晶体通常的形式不相容。具体来说，这些结构可以阻止微小的晶体充当“种子”，使样品中有序区域的生长成核。与之前的解释相反，科学家们确定液相和晶体之间的化学电位差对玻璃的形成只有很小的影响。

这项工作代表了我们对玻璃化基本物理机制理解上的一个重大进展。这个项目的结果也可能帮助玻璃制造商设计新的多组分系统，这些系统具有某些期望的性能，如回弹、韧性和电导率。