【儀表網 研發快訊】非晶態物質由于其特殊的結構與性能受到了廣泛關注。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的無序結構迅速“凍結”以生成反映母液組成的非晶態產物。快速壓縮可跨越液-固相線是實現液體非晶化的新方法，在非晶及亞穩態材料研究制備方面具有重要意義。
在國家重大科研儀器研制項目和國家自然科學基金的支持下，化學所光化學實驗室楊國強課題組開發了一套動態加載鉆石對頂砧及原位光譜表征和成像系統(Matter and Radiationat Extremes,2022 7,1)。近年來，通過該套系統在高壓力下物質的格林艾森參數測量(Physical Review Letters,2023 131,26)、碳納米管力學測試(Acta Materialia,2022 228,117776)、力致發光材料表征(Nano Energy,2021 85,106005)等方面取得了一系列進展。
近期，該課題組與合作者們利用快速壓縮技術，合成了一種具有全鏈結構的非晶硫(Am-SP)。與熔體急冷法制備非晶會保留液態硫的分子結構特征不同，快速壓縮可以打開S8分子的環狀結構，強制發生環-鏈轉化，生成由聚合鏈組成的玻璃態硫。這種方法能通過調整分子結構或短程至中程有序性來生成非晶產物，展現出與急冷法的顯著差異，為合成潛在的亞穩態功能材料提供了一種有效的新方式。該研究成果近期發表在Nature Communications期刊上，論文第一作者為史開元，董校和趙智勝，通訊作者為化學所楊國強研究員，北京高壓科學研究中心的蘇磊研究員、毛河光院士以及上海前瞻物質科學研究院的Eugene Gregoryanz研究員。
通過快速壓縮有效打開液體硫的S8環分子并形成全鏈結構非晶硫
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