非晶合金（或稱金屬玻璃）是在超快的冷卻速率（大於每秒一百萬度）下避免了結晶的合金，具有長程無序、短程有序的亞穩態結構特徵。與傳統的晶態金屬材料不同，非晶合金中不存在晶界、位錯等傳統意義上的缺陷，這些獨特的結構特徵賦予了其優異的功能特性。非晶合金具有高強度，高韌性，高耐蝕性和高磁導率等優異的力學、物理和化學性能，在航天、能源、電子器件等領域具有廣泛的應用前景。
隨著資訊時代的到來，構建現代光電器件的低維材料成為研究的前沿熱點。由於非晶合金在過冷液相區具有很好地精密加工形成能力，這使得低維非晶合金材料引起了大家的廣泛研究興趣。一方面，低維非晶合金可以克服塊體非晶合金的一些不足，例如，非晶合金納米棒克服了塊體的脆性斷裂問題，展示出超過20%的拉伸塑性。另一方面，低維非晶態合金在許多領域表現出潛在的應用價值。例如，銥基非晶合金薄膜表現出比晶態物質更優異的電催化性能；矽基非晶合金納米纖維複合材料可以作為具有長循環壽命的穩定陽極；鋯、鎂和鈦基非晶合金具有良好的耐蝕性和生物相容性，可以用作外科手術設備或者植入物支架的塗層。
Small Structures最近發表了由中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心博士後姜紅玉、白海洋研究員、谷林研究員和汪衛華研究員共同撰寫的綜述文章「Structures and Functional Properties of Amorphous Alloys」(DOI：10.1002/sstr.202000057)。該綜述文章系統地介紹了非晶合金中主要的結構模型，以及非晶合金的功能性應用最新進展。這些結構模型包括短程序尺度上的Bernal多面體、Miracle團簇模型；中程序尺度上的團簇密堆模型、準團簇密堆模型、分形團簇堆積模型、流變單元模型；以及長程的拓撲密堆模型。功能性應用重點涵蓋了低維非晶合金材料在電化學，磁學，光學和生物醫學等領域。此外，該綜述文章討論了非晶合金的微觀結構對其力學行為、玻璃形成能力、電催化等性能的影響。由於表徵技術的限制和模型理論的局限性，至今還沒有一個完整和準確的模型能描述非晶合金中原子是如何排滿整個空間的，非晶結構研究仍然是凝聚態物理和材料領域的熱點和難題，而進一步深入理解非晶合金的結構特徵對調控其功能特性具有重要意義。
上述研究工作得到了國家重點研發計劃(2019YFA0308500)、北京市重點項目(Z190010)、先導B專項(XDB07030200)和國家自然科學基金項目(51421002, 51672307, 51991344)的支持。
LPR：高壓調控二維層狀銦化硒納米片中的晶體對稱性
Small Methods: 剪切力輔助液相剝離二維黑磷納米片用於低溫鈣鈦礦太陽能電池