汪卫华

材料物理学家

中国科学院物理研究所研究员，广东松山湖材料实验室主任

中国科学院院士，，发展中国家科学院院士，美国物理学会会士

长期从事非晶物质和材料的基础研究

本书分三卷，试图用科普的语言，以典型非晶物质如玻璃、非晶合金等为模型体系，系统阐述自然界中与气态、液态和固态并列的第四种常规物质——非晶物质的特征、性能、本质以及广泛和重要的应用，全面介绍了非晶物质科学中的新概念、新思想、新方法、新工艺、新材料、新问题、新模型和理论、奥秘、发展历史、研究概况和新进展，其中穿插了研究历史和精彩故事。本书力图把非晶物质放入一个更大的物质科学框架和图像中，放到材料研究和应用史中去介绍和讨论，让读者能从不同的角度和视野来全面了解非晶物质及其对科技发展和人类文明的影响。 国内目前关于非晶物质科学的书籍偏少，这与蓬勃发展的非晶物质科学和广泛的非晶材料应用形势不相适应。本书可作为学习和研究物质科学和材料的本科生、研究生、科研人员的参考读物，也可供从事非晶物理、非晶材料、玻璃材料研究和产业的科研工作者、工程技术人员、企业家、研究生以及玻璃爱好者参考。

前言
第7章 非晶物质的弹性：认识非晶物质的钥匙
7.1 引言
7.2 物质的弹性和弹性模量概念及其物理本源
7.2.1 物质的弹性
7.2.2 弹性的表征——弹性模量
7.2.3 弹性模量的测量
7.2.4 弹性及弹性模量与时间、温度及压力的关系
7.3 非晶物质的弹性和模量
7.4 非晶物质模量与结构和特性的关系
7.4.1 弹性模量和结构的关联性
7.4.2 弹性模量和玻璃转变的关联
7.4.3 弹性模量和动力学的关联
7.4.4 弹性模量和非晶形成能力的关系
7.4.5 弹性模量和脆度系数m的关系
7.5 非晶物质弹性模量和力学性能的关系
7.5.1 弹性模量、强度和维氏硬度的关联
7.5.2 弹性模量和韧性与塑性的关联
7.5.3 弹性模量和断裂形貌的联系
7.6 小结和讨论
参考文献
第8章 非晶物质的流变及流变模型：万物皆流
8.1 引言
8.2 非晶物质流变的定义
8.3 非晶物质在受迫条件下的流变
8.3.1 非晶物质在温度下的流变
8.3.2 非晶物质在应力作用下的流变
8.3.3 非晶物质流变的经典模型
8.4 非晶物质流变和玻璃转变、动力学、塑性形变的关联性
8.4.1 弛豫单元和形变单元的关联
8.4.2 玻璃转变和塑性形变的关联
8.5 非晶物质流变的非平衡时空特征及复杂性
8.5.1 非晶体系和时间的关系
8.5.2 非晶物质流变的激活能
8.5.3 非晶物质流变的复杂性
8.6 有趣的非晶体系流变的例子
8.7 非晶物质流变的弹性模型
8.7.1 弹性模型的基本思想和假设
8.7.2 过冷液体流动的“挤推”模型
8.7.3 协作剪切模型
8.7.4 扩展的弹性模型
8.8 小结和讨论
参考文献
第9章 非晶物质流变的结构起源：流变单元
9.1 引言
9.2 非晶物质流变有没有结构起源
9.2.1 非晶物质微观结构及动力学非均匀性
9.2.2 流变事件和非均匀性的关系
9.3 什么是流变单元
9.3.1 结构缺陷
9.3.2 流变单元的定义和图像
9.4 流变单元的本构关系
9.5 流变单元的性质及演化
9.5.1 流变单元与动力学不均匀性
9.5.2 流变单元和自由体积的关系
9.5.3 流变单元的激活与演化
9.6 流变单元与动力学及性能的关联性
9.6.1 流变单元与动力学的关联
9.6.2 流变单元和弹性模量的关联
9.6.3 流变单元和非晶物质强度的关联
9.6.4 流变单元和其他力学性质的关系
9.7 基于流变单元的非晶材料性能调控
9.8 流变单元和理想非晶态
9.8.1 流变单元和理想非晶的关系
9.8.2 理想非晶态的探索
9.8.3 负流变单元
9.9 非晶物质流变的物理图像
9.10 流变单元模型存在的问题
9.11 小结和讨论
参考文献
第10章 非晶物质的动力学：原子分子的舞蹈
10.1 引言
10.1.1 物质从气态凝聚到非晶态的动力学图像
10.1.2 非晶物质不同温度区间的动力学
10.2 动力学的基本概念
10.3 非晶物质动力学研究测量方法
10.3.1 介电谱仪
10.3.2 动态力学分析测试
10.3.3 芯轴缠绕应力弛豫法
10.3.4 量热方法
10.3.5 表面动力学测量方法
10.3.6 低温比热方法
10.3.7 X射线光子关联谱
10.3.8 自由电子激光装置
10.3.9 阿秒光脉冲激光装置
10.4 非晶物质多重动力学弛豫谱
10.5 非晶物质动力学的主要特征
10.5.1 骤停现象
10.5.2 弛豫模式的解耦
10.5.3 三个“非”
10.5.4 弛豫时间的发散
10.5.5 缓慢弛豫行为
10.5.6 记忆效应
10.6 非晶物质主要动力学模式：α弛豫
10.6.1 什么是α弛豫
10.6.2 α弛豫的主要特征
10.6.3 α弛豫和物性的关联
10.7 非晶物质局域动力学过程：慢β弛豫
10.7.1 什么是β弛豫
10.7.2 β弛豫的主要特征
10.7.3 影响β弛豫的主要因素
10.7.4 β弛豫和非晶物质特性的关联
10.7.5 β弛豫和非晶物质性能的关联
10.7.6 β弛豫的机制
10.8 快动力学模式
10.8.1 快β弛豫的描述
10.8.2 快β弛豫的特征
10.8.3 快β弛豫的机制
10.9 玻色峰和局域共振模——非晶物质的声音
10.9.1 玻色峰的描述
10.9.2 玻色峰的特征
10.9.3 影响玻色峰的因素
10.9.4 玻色峰与非晶物质特征和性能的关联
10.9.5 玻色峰的物理机制
10.10 其他动力学模式
10.11 非晶物质超长时间尺度下的动力学
10.11.1 非晶物质中宏观超长时间尺度反常动力学行为
10.11.2 超长时间尺度下原子间歇性弛豫行为
10.12 动力学模式的耦合
10.12.1 α弛豫和β弛豫的耦合
10.12.2 β弛豫和玻色峰的耦合
10.12.3 近恒定损失模式和慢弛豫的耦合
10.12.4 倪氏耦合模型
10.13 动力学模式和物理时效及回复的