石英玻璃微观结构的新模型

石英玻璃在以二氧化硅为基体的各种玻璃中结构最简单。对石英玻璃结构的了解是进一步掌握各种硅玻璃结构的基础。最为普及的关于玻璃结构的学说是由美国科学家查里阿森1932年提出的并得到沃伦的X光散射实验数据支持的无规则网络学说。该学说认为在石英玻璃的结构中硅氧四面体是最小的结构单元,相邻的硅氧四面体是共顶点的,整体结构是一个连续的没有重复规律的三维空间网络。虽然该学说在许多材料科学的教科书中都有介绍,但是只是一个一级近似的模型。有很多实验数据显示在0.5~2 nm的范围内石英玻璃中二氧化硅四面体的排列存在着尚未确定的规则。尽管多个领域中的科学家们进行了大量的玻璃结构方面的研究,此问题至今还未解决。提出了一个新的模型来描述玻璃在该距离范围内的结构,对此科学界长期未解的难题提供了一个新的看法。描述新模型以及详细推导新模型的文章即将发表。文章的目的是简要地介绍该结构模型,希望能得到更大范围的研究人员的关注。