Le verre, qu’il soit utilisé pour isoler nos maisons ou comme écrans de nos ordinateurs et smartphones, est un matériau fondamental. Pourtant, malgré sa longue utilisation tout au prolonged de l’histoire de l’humanité, la construction désordonnée de sa configuration atomique déconcerte toujours les scientifiques, ce qui rend difficile la compréhension et le contrôle de sa nature structurelle. Cela rend également difficile la conception de matériaux fonctionnels efficaces à foundation de verre.
L’utilisation de ces indicateurs a permis au groupe de déterminer le nombre specific de formes d’anneaux représentatives dans la silice cristalline et vitreuse (SiO2), trouvant ainsi un mélange d’anneaux uniques au verre et d’autres qui ressemblaient aux anneaux des cristaux.
De furthermore, les chercheurs ont développé une approach pour mesurer les densités atomiques spatiales autour des anneaux en déterminant la way de chaque anneau.
Ils ont révélé qu’il existe une anisotropie autour de l’anneau, c’est-à-dire que la régulation de la configuration atomique n’est pas uniforme dans toutes les instructions, et que l’ordre structurel lié à l’anisotropie originaire de l’anneau est cohérent avec les preuves expérimentales, comme les données de diffraction du SiO2.. Il a également été révélé qu’il existait des zones spécifiques où l’arrangement atomique suivait un sure degré d’ordre ou de régularité, même s’il semblait être un arrangement discordant et chaotique d’atomes dans la silice vitreuse.
« L’unité structurelle et l’ordre structurel au-delà de la liaison chimique ont longtemps été supposés grâce à des observations expérimentales, mais leur identification a jusqu’à présent échappé aux scientifiques », explique Shiga. « En outre, notre analyse réussie contribue à comprendre les transitions de phase, telles que la vitrification et la cristallisation des matériaux, et fournit les descriptions mathématiques nécessaires au contrôle des constructions et des propriétés des matériaux. »
Pour l’avenir, Shiga et ses collègues utiliseront ces procedures pour élaborer des procédures d’exploration des matériaux en verre, procédures basées sur des approches basées sur les données telles que l’apprentissage automatique et l’IA.
Leurs résultats ont été publiés en libre accès dans la revue Interaction Elements le 3 novembre 2023.
