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玻璃作为被人类运用的一种资料已经有几千年的前史。在现代生活中，玻璃资料更是无处不在，成为了一种结构、光学及信息技能的根底资料。理论上，任何物质都可以制备成玻璃态，金属也不破例。
上个世纪60年代，科学家经过把金属溶体高速冷却凝结，成功制备出一种新式的人工玻璃资料——金属玻璃。从姓名就可以直观了解，它既是金属也是玻璃。更重要的是，金属玻璃兼具了传统的金属资料和玻璃资料的优势而进一步形成了许多逾越传统资料的共同性质。例如：挨近理论值的机械强度、比不锈钢还可以高几万倍的耐腐蚀才能、杰出的软磁功能等，因而金属玻璃被以为具有广泛的运用远景，也成为了当今金属资料研讨的世界前沿热门。
资料的功能取决于资料的微观结构。“玻璃”资料的共同功能正是起源于它们内部“无序”的原子摆放办法。由于缺少传统晶态资猜中由严厉数学对称性所束缚的规矩周期摆放，玻璃资料内原子的堆积办法在理论上简直具有无限多的或许性。可是这种原子堆积的“无序性”却给人们检测、描绘和知道其原子结构造成了极大的应战。人间万物都是由元素周期表中的一百多种根本元素组成，而其间成员最多的一大类是金属元素。因而，以金属元素为首要组元的金属玻璃资料具有极其丰厚的开发空间。可是，在曩昔的研讨中，人们发现各种不同成分的金属玻璃资料在最先进的检测技能下得到的结构都体现得高度相似。别的，人们发现经过不同的制备办法和后期样品处理可以显着改动金属玻璃的性质，可是它们的原子结构的试验检测成果往往不同十分小。这些成果应战了资料范畴里“结构决议功能”的黄金规则和人们关于玻璃原子结构应该具有极丰厚构型的估测。
最近，北京高压科学研讨中心曾桥石研讨员带领的团队在金属玻璃的结构序调控问题中获得重要发展。他们归纳运用多种根据大型同步辐射x射线光源设备的先进高温-高压原位同步辐射x射线技能和试验室高分辩的透射电子显微术技能，提醒了温度、压力能对金属玻璃的结构有序度进行有用的、大幅度的双向调控。相关研讨发表于近期的《天然—通讯》
首要，该团队对一个稀土基金属玻璃样品进行加热过程中详尽的多种技能结构丈量，发现当该金属玻璃被加热到玻璃改变（软化）温度以上时，玻璃结构并没有忽然完全失稳改变为原子规矩摆放的晶态，而是其无序的原子结构只是在某些特定的程度上变得更有序（只在几个原子间隔范围内坚持了更强的堆积规则）。即，发作了一个热辅佐的“结构有序化”改变。而当温度降下来，该更有序的资料结构可以被保存下来，作为新的资料做进一步的检测和研讨。
随后，他们对冷却下来的更有序的金属玻璃样品在高压（使用一种名为“金刚石对顶压砧”的细巧设备发作高达几十万个大气压的压力）下的结构改变也进行了细心表征，发现随压力的添加会导致样品发作一个不可逆的从较为有序态从头回来原始较无序态的改变。即，发作了一个压力冷压诱导的“结构无序化”改变。
温度、压力对金属玻璃结构序的双向调控
这些成果标明温度、压力对金属玻璃的结构起到了一个有用的双向调制的效果。进一步的原位高温、高压电阻测验标明，该金属玻璃的物理性质也能轻松完成与微观结构改变共同的明显的双向调控。这就说明晰“结构决议功能”的黄金规则在金属玻璃中并没有失效。一起，研讨人员在其他成分的金属玻璃样品中也发现了相似的温度压力双向调控现象，标明这个双向调控机制在玻璃系统里或许是较为遍及的现象。这种双向调控提醒了金属玻璃结构态的丰厚性和自在调控性，将推进咱们对金属玻璃结构的了解和运用。
曾桥石及其团队长时间致力于金属玻璃的高压—高温结构和物性的原位检测研讨。他们曾初次在大块金属玻璃中发现了电子结构改变原因的压力诱导玻璃态到玻璃态改变的现象；也经过室温下高压诱导的金属玻璃到单晶的失常晶化现象，提醒了金属玻璃的无序结构中能包括长程拓扑序的或许；对金属玻璃的广泛原位紧缩试验提醒了其密度和原子结构在紧缩过程中契合一个2.5次方幂函数的失常联系。
本项目得到中科院物理所、美国阿贡国家试验室和芝加哥大学合作者，以及我国天然科学基金委的大力支持。
