共价网络玻璃中的玻色峰：等向性与边缘稳定性

玻色峰（boson peak，BP）是理解玻璃及无定形材料的关键特征。它直接支撑着这些材料的异常物性，包括热力学行为（如比热过量和低热导率）以及力学特性（如非准弹性和脆性塑性）。尽管如此重要，关于共价网络玻璃中玻色峰的理解仍有限。等向性和边缘稳定性是刚性 percolation 理论和压实临界理论中最具前景的概念。虽然这些概念得到了详尽数据支持，能够解释压实基于 packing 的玻璃中的 BP，但针对共价网络玻璃的类似解释尚未得到证明。本文我们采用分子动力学模拟研究以硅玻璃为代表的典型共价网络玻璃，表明该玻璃中的 BP 受近等向约束和边缘稳定性支配，支持了这些原理在各类玻璃系统中的普适性。进一步地，我们揭示这些原理表现为动力学结构因子中的波数无关带，并证明其与硅玻璃的非弹性 X 射线散射数据一致。我们的结果提供了一种统一且可实验检验的框架，用于解读 BP 及其在无定形材料中散射数据解释的细化。