????9月23日晚,2025北京文化論壇重要成果發(fā)布專場(chǎng)活動(dòng)舉行。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所《北京同步輻射裝置X射線吸收譜技術(shù)助力原子級(jí)解析宋代青白瓷呈色機(jī)理》入選集中發(fā)布成果。該成果科研分量重、引領(lǐng)性鮮明,充分體現(xiàn)了文化與科技深度融合的創(chuàng)新實(shí)踐,為新時(shí)代文化傳承與科技創(chuàng)新提供了鮮活范例。
青白瓷以其“白中泛青、溫潤(rùn)如玉”的獨(dú)特釉色聞名于世,其呈色機(jī)制涉及原料特性、燒制工藝調(diào)控以及微觀結(jié)構(gòu)演變等多因素交互作用。作為青白瓷的主要呈色元素,鐵在瓷釉中的化學(xué)形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)對(duì)于揭示青白瓷的呈色機(jī)制極為關(guān)鍵。由于釉中鐵含量極低且結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài),傳統(tǒng)分析手段難以精準(zhǔn)捕捉其化學(xué)價(jià)態(tài)與局域結(jié)構(gòu)。針對(duì)這一挑戰(zhàn),高能所研究團(tuán)隊(duì)依托北京同步輻射裝置(BSRF),將高靈敏度的同步輻射X射線吸收譜技術(shù)與第一性原理計(jì)算相結(jié)合,首次在原子尺度上揭示了青白瓷釉中鐵離子的局域配位環(huán)境及其對(duì)瓷釉光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),鐵離子周圍原子鍵長(zhǎng)的微小差異會(huì)顯著影響電子躍遷行為,進(jìn)而調(diào)控可見(jiàn)光吸收波長(zhǎng),呈現(xiàn)出從藍(lán)綠到淡黃的細(xì)膩釉色差異。該工作不僅從物理本質(zhì)上闡明了宋代青白瓷“妙在毫厘”的呈色奧秘,還通過(guò)理論模擬實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)驗(yàn)證,為古陶瓷的無(wú)損分析、工藝復(fù)原及新型功能材料設(shè)計(jì)提供了新視角。本研究成果以《Local structure of iron and its role in the colouration of Qingbai (blue-greenish white) glazes: A multi-analytical study of Zhonghe wares from Guangxi, China (1100–1300 CE)》為題發(fā)表于陶瓷材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《歐洲陶瓷學(xué)會(huì)雜志》(Journal of the European Ceramic Society)。高能所作為第一完成單位,共有十三位作者參與工作。其中,邢成燁、鄧祥文、馮奕博為共同第一作者;李毓、常廣才為共同通訊作者。其他主要作者包括李麗、儲(chǔ)勝啟、穆洋洋、伍力源、閆靈通、趙麗娜、馮向前、陶冶。
北京同步輻射裝置(BSRF)是我國(guó)首個(gè)建成并投入使用的同步輻射光源,自1989年運(yùn)行以來(lái),已為材料科學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及遺產(chǎn)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并取得了一系列研究成果。此次在科技考古領(lǐng)域的突破性應(yīng)用,再次彰顯了大科學(xué)裝置在服務(wù)國(guó)家文化戰(zhàn)略、賦能中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新性發(fā)展中的關(guān)鍵支撐作用。未來(lái),高能所科技考古研究團(tuán)隊(duì)將依托高能同步輻射光源(HEPS),持續(xù)深化文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的高水平科學(xué)研究。