非晶態(tài)材料（玻璃、非晶硅等）具有廣泛且重要的應用，但非晶態(tài)物質常常顯示脆性斷裂行為，深入探索其原子尺度形變機理是材料科學和凝聚態(tài)物理領域備受關注的前沿問題之一，也是玻璃材料宏觀性能設計和應用的基礎。不同于晶體材料的長程有序原子結構，其塑性形變機制可通過實驗觀察晶體缺陷（位錯、晶界等）中原子運動來進行研究，非晶材料的無序結構帶來變形缺陷定義的極大困難，導致理論和實驗研究非晶物質的原子變形過程極具挑戰(zhàn)。
近期，煙臺大學精準材料高等研究院仝陽教授與中國科學院物理研究所、中南大學、美國田納西大學、美國橡樹嶺國家實驗室合作，在非晶材料變形理論領域取得重要研究成果。研究者通過發(fā)展同步輻射X射線全散射技術和衍射信號分析理論，發(fā)現(xiàn)在不同玻璃材料中變形誘導的結構各向異性響應和局域原子的非仿射形變密切相關；通過這種方法成功解析了不同鍵合類型玻璃材料局域非仿射形變過程中原子的具體運動模式，首次獲取了非晶太物質在原子尺度結構變形的關鍵信息。通過該方法得到的玻璃材料形變時的原子運動的關鍵信息也有助于深入理解無序固體的微觀形變機理。
相關研究成果以“Nonaffine atomic rearrangement of glasses through stress-induced structural anisotropy”為題發(fā)表在《Nature Physics》（Q1，IF=19.6）上。論文通訊作者為煙臺大學精準材料高等研究院仝陽教授、中國科學院物理研究所孫保安研究員和白海洋研究員和中南大學彭海龍副教授。上述工作得到了國家自然科學基金等項目的資助。
上圖為同步輻射測量和分析變形非晶材料中的結構各向異性。
來稿時間：12月8日 審核：劉希斌 責任編輯：徐揚
