超淬火玻璃中的老化与结晶动力学以及水 Tg 争议的解决

在结晶发生之前观察水的玻璃化转变的可能性在五十多年来一直被激烈但无定论地争论着[1,2]。二十年来，136K 处的玻璃化转变[2,3] 被接受，但该转变具有令人困惑的性质[4]。最近有人认为[2,5]，这一指定必定是错误的。将 Tg 重新指定到 150K 结晶温度以上受到了激烈质疑[6]。在这里，我们使用一种在加热时不结晶的超淬火无机玻璃的详细退火-扫描研究，来解释 136K 水现象的令人困惑的方面。我们表明，它确实与玻璃化转变有关，尽管仅通过交叉现象。在无机玻璃中产生相同行为（“阴影”玻璃化转变）的热历史通过交叉与温度高 23% 的“正常”玻璃化转变相关联。因此，对于水来说，Tg 确实无法观察到，而超淬火玻璃态水的玻璃态性质得到了强有力的支持。阴影 Tg 在无机玻璃中与在 H2O 中一样可重现。观察到的老化动力学与当前的玻璃理论非常相关，特别是与观察到具有能量表现的动力学异质性有关。