氧化物玻璃是在众多玻璃体系中应用最为广泛的体系之一,其应用覆盖了人们日常生活的方方面面,其主要成分是Si O₂。人们日常使用的玻璃其成分非常复杂,由于缺少准确描述玻璃成分结构的方法,导致无法认清成分背后的结构载体,无法建立成分、结构和性能之间的关联,因此长期以来,人们只能依靠大量的实验探索来改善玻璃性能。通过建立一种可以准确描述玻璃结构的方法,将有助于我们认识玻璃成分的结构根源,并帮助人们解决氧化物玻璃成分设计的难题。本文引入团簇加连接原子模型以及类分子结构单元的概念,以第一近邻配位多面体概念为基础,解析了硅酸盐玻璃相关氧化物的结构,给出了这些氧化物的类分子结构单元。验证了玻璃体系中的氧化物以三角形、四面体、立方体、八面体团簇为主要的存在形式,构建玻璃的三维网络状骨架。本文建立的氧化物类分子结构单元,无一例外均满足八电子规则和晶体结构给出的原子个数比例,具有分子属性,可视为玻璃中各种氧化物所对应的最小结构单元此外,本文采用磁控溅射的方法,创新性地以高铝玻璃和Al₂O₃为靶材,制备了Al₂O₃复合高铝玻璃薄膜。利用多种技术手段对薄膜的表面形貌、结构及成分进行了分析和表征。结果表明在Al₂O₃靶功率为120 W时,所制备的薄膜综合性能最优,薄膜的纳米硬度可达18 GPa以上,同时保持了高于85%的良好可见光透过率。