理想非晶体：一种可能不存在明显对称性破缺的有序物质新形态

有序与无序构成了凝聚态物理和材料科学中两个基本且对立的主题。晶体被视为有序的典范，具有长程平移对称性。准晶体的发现，其具有晶体中被禁止的旋转对称性且缺乏周期性，引发了固态物理学的范式转变。更进一步，一个引人入胜的问题是：是否存在没有明显对称性破缺的有序物质？同样的问题也出现在有序非晶（非晶体）固体如何构建的思考中。在此，我们展示了二维理想非晶体的发现，这些非晶体在传统意义上是无序的，缺乏布拉格峰，但基于空间位阻序表现出高度的有序性，即它们是理想堆积的。一种类似路径积分的方法揭示了其长程结构关联。我们发现，这些理想非晶体具有遵循德拜定律的声子振动模式、完全仿射的弹性响应，以及在更长波长下被抑制的密度涨落，这让人联想到超均匀性——所有这些特征通常都与晶体相关。因此，理想非晶体代表了一种具有混合性质的特殊物质形态——非晶态却具有类晶体的性质。值得注意的是，这些状态在热力学上是有利的，表明它们可能是一种没有明显对称性破缺的有序物质新类别。我们的发现显著拓展了有序物质的概念化，并可能有助于更深入地理解熵驱动的有序化，特别是在一般非晶材料中。