尽管玻璃表现出无序的原子结构，但X射线和中子散射揭示了微妙的周期性。筑波大学的研究人员已经证明，这种隐含的周期性——被称为“不可见的有序”——在决定太赫兹（THz）频率范围内的振动波动方面发挥了关键作用，这显著影响了玻璃的物理性质。
乍一看，玻璃似乎是一个随机的原子网络。然而，X射线和中子束分析揭示了一个微弱但一致的周期性特征，称为第一锐散射峰（FSDP）。与此同时，玻璃展示了一个玻色子峰（BP），这是一个在THz范围内的振动异常，它对其低热导率、机械特性和THz范围的光吸收有贡献。尽管进行了广泛的研究，但FSDP和BP之间的精确关系仍不清楚。
研究人员利用异质弹性理论——考虑到材料弹性特性的空间波动——确定了BP的出现与FSDP的存在之间的直接相关性。理论模型表明，BP表现所需的弹性不均匀性的规模与FSDP的规模相一致。这暗示FSDP是THz频段内玻璃振动行为的决定因素。
这些发现有望为开发具有可调玻色子峰的新型玻璃材料提供指导，从而实现对其热和机械特性的有针对性的控制。
这项工作得到了JSPS KAKENHI 资助号23H01139和23K25836（提供给T.M.），23H04495（提供给H.M.），22K03543（提供给H.M.）以及24K08045（提供给Y.F.）；以及JSPS变革研究领域（A）“超有序结构科学”资助号20H05878（提供给S. Kohara）和20H05881（提供给S. Kohara）；以及AGC研究合作（提供给T.M.）；以及GIC & NGF（提供给T.M.）。
