（通讯员 江俊颖）11月21日，《物理学进展报告》（Reports on Progress in Physics）刊发了国家脉冲强磁场科学中心于海滨教授团队题为“Order Parameter for Non-Equilibrium Dissipation and Ideal Glass”的论文。中心2024级博士生江俊颖和2022级博士生高亮为论文共同第一作者，于海滨教授为论文通讯作者。

非平衡系统区别于平衡态系统的核心特征在于其存在能量、物质或信息的净流动，并因此表现出如老化、记忆效应等依赖于时间演化的复杂行为。玻璃（或称非晶态材料）是此类系统的典型范例，其原子或分子结构处于被“冻结”的热力学非平衡态，这使得它们的物理性质对其制备历史（如冷却速率、退火工艺等）高度敏感。系统性质随时间和外场演化，被称为弛豫过程。与材料的微观结构重排密切相关，并从根本上决定了材料在宏观上的力学、热学等性能及其长期稳定性。长期以来，学术界一直缺乏一个序参量来统一描述和关联这些千变万化的弛豫行为。

图1 非晶态物质弛豫耗散统一标度关系

该研究提出了一个能够捕捉无序结构整体演化的序参量——“本征构型最小位移（IS D_min）”。进一步将序参量IS D_min拓展应用到非平衡的玻璃体系中，揭示了非平衡态能量耗散的内在机理，并对理想玻璃态这一理论极限提出新的见解。具体来说，通过外推VFT（Vogel–Fulcher–Tammann）方程得到理想玻璃转变温度T₀。当温度高于T₀时，能量耗散（以力学谱中的相位角δ表征）与IS D_min遵循幂律标度关系，这种关系的出现源于具有不同构型局部最小值变化之间的激活过程；而当温度低于T₀时，这种幂律标度关系发生解耦。幂律标度关系的解耦来源于原子的运动由扩散主导转变为了振动主导，而IS D_min无法捕捉振动带来的构型变化。同时，该研究结论已在多个不同的非平衡玻璃体系和不同的计算条件（如不同的冷却速率、温度、老化时间、应变振幅等）得到了验证。

图2 势能景观中弛豫耗散过程的示意图

该研究提出的IS D_min能够将动力学和热力学信息与构型变化联系起来描述非平衡体系亚稳态的能量耗散，不仅为表征非平衡耗散提供了长期寻求的序参量，也为理想玻璃概念提供了有力支持。

该研究工作得到国家自然科学基金、rabey雷竞技和强磁场中心计算平台等支持。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6633/ae1a15