本网讯（物理学院）安徽大学物理学院王利近教授与中国科学技术大学徐宁教授等，应邀在国际物理学知名期刊《Reports on Progress in Physics》上发表题为“Low-frequency non-phononic vibrations of amorphous solids”的长篇综述论文[Rep. Prog. Phys. 88, 104601 (2025)]（DOI：10.1088/1361-6633/ae0e34）。该论文系统地阐述了近年来在非晶固体低频非声子振动方面的数值、理论与实验研究进展，重点聚焦于低频非声子谱的特征与演化规律，并对当前仍存争议的若干关键科学问题进行了深入探讨和展望。安徽大学王利近教授和中国科学技术大学徐宁教授为论文共同通讯作者。论文重要合作者包括中国科学技术大学童华教授、胥鼎博士（共同第一作者）、聂运欢博士（共同第一作者）和松山湖实验室张世允博士（共同第一作者）。安徽大学为论文第一单位。
图 非晶固体中低频非声子振动模式
非晶固体（如玻璃、胶体等）广泛存在于自然界和工业生产中，其微观结构长程无序，与晶体截然不同。这种无序性使非晶固体在低温下展现出一系列虽反常却普遍存在的力学与热力学特性。特别是早在半个世纪前，人们就发现非晶固体的低温比热和热导率表现出与晶体德拜模型预测截然不同的行为。理解这些低温反常特性一直是凝聚态物理中的长期挑战。在众多研究线索中，低频振动模式被认为是揭示非晶固体低温物理机制的关键所在。在晶体中，低频振动主要由声子主导；而在非晶固体中，除了声子之外，还存在过剩的低频振动模式，这些模式通常被称为“非声子振动模式”。
文章对近年来围绕低频非声子振动模式所开展的数值、理论和实验探索方面的进展进行了综述。文章针对低频非声子态密度的标度律（即态密度随频率变化的幂律关系）进行了详尽的梳理和讨论；文章指出，尽管近年来数值模拟和理论研究取得了显著进展，但在不同制备条件和物理模型下，标度律的普适性依然面临挑战。此外，文章还着重阐述了低频非声子振动在理解非晶固体其他关键物理问题中的桥梁作用，包括阻塞相变（Jamming Transition）附近的临界行为、玻璃化转变（Glass Transition）的动力学机制、声波衰减（Sound Attenuation）规律以及如何利用非声子振动模式识别非晶材料中的“软区”（Soft Spots）等结构缺陷。这些讨论为构建非晶固体统一的微观物理图像提供了重要视角。