近日，我室研究生夏克伦，沈祥研究员和刘自军研究员，在Journal of Alloys and Compounds期刊上发表了题为 “Network structure and property evolution of Ge_xAs_ySe_1-x-y glasses: Towards specialized functional glasses”的论文（1010 (2025): 178242，IF=5.8）。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.178242。

       本文对 Ge_xAs_ySe_1-x-y玻璃的结构和性质演变进行了精细建模，以探索特种功能材料。采用XRD来表征一些典型 GeAsSe 玻璃的无定形性质。引入了MCN、E和R等参数来描述它们的基本特性。一些代表性成分的拉曼光谱显示了 Ge_xAs_ySe_1-x-y系统中结构单元的演变。拉曼光谱的峰值移动和FWHM展宽表明，痕量缺硒玻璃中同时存在Ge-Ge和As-As。此外，拉曼峰拟合结果更清楚地证明了这些同核键的存在。因此，提出了Ge-Ge和As-As的成键概率几乎相同的推论。这一结果有助于化学键分布的计算。进一步，根据元素和化学键的含量计算出了CE和<E>。MCN与ChGs性质之间的完美相关性使得构建玻璃体系的性质演变规律成为可能。折射率、Tg、CTE、dn/dT和硬度都与MCN密切相关。砷含量（10-40%）的增加会导致折射率的单调增加。而当固定As含量并改变Ge含量（5-40%）时，折射率会在MCN=2.6附近出现明显的变化。另一方面，在MCN=2.4附近似乎出现了折射率上升斜率的过渡。这两个转变与从软性到等静刚性以及从等静刚性到应力刚性的结构转变相关。折射率和密度基本上呈线性关系。因此，对于ChGs而言，高密度通常与高折射率相对应。接下来，根据几十个已知的折射率和密度数据集，计算出一系列相应的分子折射度R_m值。然后，根据计算出的R_m数据和化学键分布，采用多元线性回归法计算Ge-As、As-Se、Se-Se 等化学键的R_i。这些计算反过来可以帮助快速评估其他给定成分。另一项属性T_g与MCN 呈整体正相关，但对于具有相同MCN的成分，T_g越高，则代表组分越接近标准化学计量比（R=1）。热光系数dn/dT随MCN的增大而增大，当MCN < 2.4时，dn/dT可能为负值。洛伦兹-洛伦兹方程及其微分形式表明，dn/dT受φ和β的影响，当 β>φ时，dn/dT 可能为负。此外，硬度也与MCN呈很强的线性关系。总之，GeAsSe玻璃的结构和性质具有很好的相关性。本研究的一些计算方法和结果将有助于开发特殊的功能玻璃。

Ge_xAs_ySe_1-x-y系统拉曼光谱、折射率及密度演变图