非晶固体在准静态剪切或压缩情况下会由于力学不稳定产生塑性形变, 而折叠不稳定性是目前被广为接收的塑性形变的形成机理。在折叠不稳定性的框架下, 非晶固体在趋于不稳定的时候, 其本征振动模的最低频率会以幂律的形式减小到零, 对应于固体能垒的消失。基于折叠不稳定性, 我们预言了非晶固体负载不稳定会贡献与频率三次方成正比的非晶固体本征振动模的态密度, 并且得到了模拟结果的检验。我们进而发现, 除了折叠不稳定, 非晶固体中还存在着另外一类不稳定机制。与折叠不稳定性相比, 该不稳定性呈现出非连续的特性, 我们因此将其命名为非连续不稳定。我们的研究表明, 非连续不稳定的产生对应于非晶固体中一根"稳定键"的断裂, 而且要求键的弹性系数在断裂的时候不为零。我们定义的稳定键对于维护非晶固体的稳定性起到关键的作用, 如果一根稳定键被人工移除, 整个非晶固体将会失稳崩溃。虽然稳定键是为了理解非连续不稳定性而定义的, 但是我们发现, 稳定键在非晶固体中普遍存在, 而且很可能是表征非晶固体稳定性的重要微观表征参量, 对于理解非晶固体的特性将起到重要的作用。

徐宁, 中国科学技术大学讲席教授, 物理学院、未来技术学院副院长。长期从事软凝聚态物理领域的基础研究, 主要研究内容包括软物质非晶液-固转变、非晶固体特性、结晶熔融、非平衡态统计物理、力学超材料等基础物理问题。在包括Nature及其子刊, Science Advances, PNAS, Physical Review Letters等学术期刊上发表了60余篇SCI论文。曾获国家自然科学基金委杰出青年科学基金资助, 入选万人计划科技创新领军人才、国家百千万人才工程, 享受政府特殊津贴。