Orden topológico de largo alcance en vidrio metálico

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.

Sus antecedentes:

• Los cristales poseen un orden atómico periódico de largo alcance, a diferencia de los materiales amorfos como los vidrios metálicos.
• El vidrio metálico Ce75) Al25) se consideraba anteriormente estructuralmente amorfo e isotrópico.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el orden estructural oculto dentro del vidrio metálico Ce75) Al25.
• Para entender el mecanismo de la cristalización inducida por presión en este vidrio metálico.

Principales métodos:

• Experimentos de alta presión utilizando presiones hidrostáticas de hasta 25 gigapascal.
• Técnicas de difracción de rayos X sincrotrón para el análisis estructural.
• Simulaciones de dinámica molecular para modelar el comportamiento atómico.

Principales resultados:

• El vidrio metálico Ce ((75) Al ((25)), a pesar de parecer amorfo, posee un orden topológico de largo alcance.
• Bajo alta presión, el vidrio metálico se transforma en un solo cristal cúbico centrado en la cara (fcc) con una orientación uniforme.
• El desajuste de tamaño atómico entre Ce y Al impide la cristalización, pero persiste un orden topológico.

Conclusiones:

• Existe un orden topológico fcc de largo alcance en el vidrio metálico Ce75) Al25, enmascarado por un desajuste atómico.
• La transición electrónica inducida por presión en el Cerio elimina el desajuste atómico, permitiendo que el orden topológico se manifieste como un solo cristal.