通过基于第一性原理的计算并结合相关实验，科学家提出：复杂体系中，由于化学键的复杂性，存在“半晶态”物质状态新概念。日前，这项由中科院上海硅酸盐研究所研究员张文清与华东师范大学教授柯学志、美国华盛顿大学教授Jihui Yang合作完成的研究成果已发表于美国《国家科学院院刊》。

固体晶态物质随外场变化通常为有序的晶体状态或无序的玻璃状态，超过熔点则表现为完全无序和流动的液体状态。微观上，这三种状态的化学成分可以完全相同，但结构和性能差别巨大，其根源在于成分原子间的多元强弱化学键的分布以及由此决定的成分原子的运动形式及其对于外场响应的不同。

随外场条件的变化，材料体系表现为“部分晶态—部分无序”和“部分晶态—部分液体”的特殊状态。在多元强弱化学键共存的体系中，既存在较强的化学键，也存在较弱的化学键，一些亚晶格保持着明显晶态行为和有序性，其他亚晶格在外场诱导下表现出无序和融化的现象，成为一种“半晶态”的特殊物质状态。

专家认为，“半晶态”概念的提出深化了我们对自然界中物质状态的认识，同时也为探索具有极低热导率材料提供了新思路。