玻璃的熱歷史是影響玻璃性能的重要因素,在生產(chǎn)平板顯示屏過程中,需要加熱玻璃基板來把薄膜晶體管渡到上面,這使得玻璃板的熱歷史非常復(fù)雜。由于玻璃在這個過程中一直在弛豫,它的體積將會發(fā)生相應(yīng)變化。如果弛豫行為起伏變化很大,又沒有得到精確控制,顯示屏的像素將無法對齊,導(dǎo)致“像素混亂”的現(xiàn)象發(fā)生,顯示器將無法正常工作。
鄭秋菊博士和Mauro揭示了控制玻璃弛豫行為的物理根源,利用能量示景圖模型計算量化了玻璃弛豫行為的變化率,發(fā)現(xiàn)提高玻璃的脆性指數(shù)可大幅降低弛豫行為的變化率。由于脆性玻璃在玻璃轉(zhuǎn)變以下具有更高的自由能勢壘,其對加熱過程中弛豫行為的變化有更高的抵抗能力,因此提高玻璃脆性是降低弛豫起伏帶來的負面影響的有效途徑。此發(fā)現(xiàn)有助于更好得控制玻璃在生產(chǎn)過程中的熱歷史,并根據(jù)弛豫行為設(shè)計制造更穩(wěn)定和更可控的新玻璃產(chǎn)品。此成果為研發(fā)下一代更高分辨率的顯示屏奠定了堅實基礎(chǔ)。
該成果于2017年2 月21日發(fā)表在The Journal of Chemical Physics, 題目是“Variability in the relaxation behavior of glass: Impact of thermal history fluctuations and fragility” (DOI:10.1063/1.4975760)。論文發(fā)表后被美國物理研究所、美國陶瓷學(xué)會新聞等多家媒體新聞和專業(yè)雜志快速報道。