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无规带视角下的无定形固体簷峰

软凝聚态物质 2026-04-13 v3

摘要

簷峰(boson peak)是无定形固体的特征异常,广义定义为比 Debye 理论的教科书预测在能量密度和比热容上的低能耗偏差。该异常的起源长期以来是争议不断的,至今仍是活跃的研究话题。我们提出,簷峰可能具有决定性的动力学特征:振动谱权在仅受波矢量影响较弱的窄频率窗口内聚集。在此视角下,簷峰反映了动力学结构因子中呈平坦或弱色散带,而非传播激发。我们通过这一视角重访文献中的实验和模拟数据,并在 2D 和 3D 无定形系统中进一步进行模拟。综合这些分析,为该解释提供了令人信服的收敛证据,并严格限制了可行理论描述的空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.06340,
  title  = {A flat-band perspective on the boson peak in amorphous solids},
  author = {Shivam Mahajan and Long-Zhou Huang and Cunyuan Jiang and Yun-Jiang Wang and Massimo Pica Ciamarra and Jie Zhang and Matteo Baggioli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06340},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 18 figures