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说起最硬的物质，大家脑海里会浮现出什么呢？大概率会是象征着爱情与忠贞，还非常昂贵的钻石吧 。规律性排列的晶体结构赋予了钻石坚硬的品质，但它在硬物撞击下也容易发生碎裂 。而看似没有规律的玻璃态则在小范围内具有独特的秩序性 。利用可调变的秩序性，中国科学家创造出了最硬的玻璃，它甚至可以划伤钻石，还不易碎裂 。

在150千米深的地球内部，坚硬的岩石早已在高温高压下部分熔化 。这里的温度超过1000℃，压力更是相当于地表的5万倍 。在犹如炼炉的环境中，自然界中最美妙的转变正在进行 。经过数亿年的时间，平平无奇的六边形石墨晶体逐渐转变成了晶莹剔透的天然金刚石（钻石）——这不仅是无数人幸福婚姻的见证，也是自然界最坚硬的物质 。
金刚石极其坚硬的原因在于其分子结构 。在金刚石中，每个碳原子的杂化方式都是sp3杂化 。也就是说，分布在这4个杂化轨道上的价电子，会分别与另外4个碳原子的价电子结合形成共价键，构成正四面体 。正是这样牢固而紧密的立体结构，赋予了金刚石极高的硬度 。同时，金刚石中所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，这种特殊的晶体结构使得金刚石不具导电性 。
虽然金刚石的硬度在自然界可谓无敌，但如果你将女朋友的钻戒砸向地面，却有可能目睹钻石的裂缝，甚至是粉身碎骨 。这是因为金刚石虽硬却脆，在遇到硬物撞击时容易碎裂 。事实上，对于超硬晶体材料来说，硬度和韧性往往不可兼得 。这主要归根于金刚石的原子晶体结构：金刚石晶体由周期性重复排列的结构单元构成，正是这种有序性使得晶体不同朝向的结构各不相同，晶体的硬度也随着晶向的变化而呈现各向异性，那些“较软”的晶面就成为了金刚石的“软肋” 。
在材料领域，一个与“晶体”相对应的概念是“玻璃” 。与有序的晶体相反，玻璃态，也就是非晶体材料具有相对无序的结构，只在几个原子的小区域内具有短程有序性 。这种具有一定秩序的混乱结构会呈现什么意想不到的性能？
最近，在一项发表于《国家科学评论》（

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