玻色峰在超薄氧化物玻璃中是否存在？

块体玻璃在低能区表现出额外的振动模式，称为玻色峰。纳米尺度氧化铝中的微观动力学影响量子比特与其他超导器件的性能，然而这些玻璃中玻色峰的存在此前尚未被测量。本文报道了对 Al/Al$_2$O$_{3-x}$ 纳米颗粒的中子谱学测量，该颗粒由直径 20 至 1000 nm 的球形金属核与 3.5 nm 厚氧化铝玻璃壳组成。对于高度氧化的颗粒，在 $\omega_{BP}$ = 2.8 $\pm$ 0.6 meV 处观察到强烈的低能峰，同时态密度出现过剩。峰强度与颗粒尺寸和氧化物分数成反比，表明其表面起源，并且相对于 $\gamma$ 相 Al$_2$O$_{3-x}$ 纳米晶的范霍夫奇点红移了 3 meV。对 $\alpha$-Al$_2$O$_{3-x}$、$\gamma$-Al$_2$O$_{3-x}$ 与 a-Al$_2$O$_{3-x}$ 的分子动力学模拟表明，所观测到的玻色峰是超薄玻璃表面的特征，其频率较假想块体玻璃有所软化。