从专业角度来说,亚稳态是指物质系统(如原子、分子、晶体等)在特定条件下,其能量状态高于最稳定状态(基态或最低能量态),但尚未达到能够自发转变为其他更稳定状态的临界点。
如何通俗的理解这种状态呢?我们可以把这个物质系统想象成一个人,当他静坐时,他处于一种稳态,而当他快速奔跑时,他处于不稳定状态,那么当他做好了奔跑的准备,但还没有真正跑起来的时候,他就如同处在亚稳态。这种状态既不是完全稳定也不会立即变得不稳定,这个状态可能会持续一段时间,但最终还是会发生变化,要么变得更稳定,要么变得更不稳定,甚至转变成其他物质。
亚稳态在材料科学、化学、物理学等多个领域具有广泛的应用前景。例如,在催化剂设计中,利用亚稳态物质的高活性和选择性可以制备出性能优异的催化剂;在纳米材料制备中,通过控制制备条件可以获得具有特定亚稳态结构的纳米颗粒,从而赋予其独特的物理化学性质;在能源存储和转换领域,亚稳态材料也显示出巨大的潜力。(文/孙艳楠 图/陈思)