日本早稻田大學與東北大學、物質材料研究機構(NIMS)的研究團隊發現二氧化矽(SiO2)玻璃的奈米級柱狀結構與其排列存在了多種不同周期性。目前已知典型的二氧化矽玻璃以X射線等短波長波照射後，原子排列受到干擾並產生獨特的圖案。其中對應於大於原子間尺度週期而被稱為「First Sharp Diffraction Peak(FSDP)」的繞射峰一直備受討論，但其起源仍然未知。
在此次研究中，透過使用埃束電子繞射法(Angstrom-beam Electron Diffraction)並導入能量濾波器(Energy Filter)，成功地從二氧化矽玻璃的局部區域(1 nm以下的領域)清晰地將FSDP予以成像。此外，透過模擬再現該觀察結果並於抽出的局部結構應用快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform)，進而確認了結構中存在的準週期(Quasi-periodic)是由原子柱狀結構的排列所引起。
柱狀結構透過充當橋樑的原子相互連接，並以接近相等的間隔排列而形成準晶格面(Quasilattice Planes)。研究團隊推測此為發生FSDP的要因。此外，此柱狀結構周圍存在柱狀空隙，顯示有明顯的密度波動。研究中也指出，有多個具有此密度波動特徵的週期同時存在，因此形成了複雜的階層結構。由於柱狀結構的排列與玻璃中的密度不均勻性(密度波動)具相關性，因此當玻璃利用於電池材料、窗玻璃、光纖等用途之際，對於提高離子傳導特性、強度、光學性能，將可望是一項重要的研究基礎。