打破单原子金属的玻璃化限制

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 所有材料形成玻璃的能力,这是特恩布尔提出的概念,仍然是一个开放的问题.
• 单原子金属,特别是像面中心立方体 (FCC) 金属这样密集的结构,已被证明很难玻璃化.
• 玻璃化或玻璃形成对于开发具有独特性质的先进金属玻璃至关重要.

研究的目的:

• 调查臭名昭着的难以玻璃化的单原子金属的玻璃化,包括黄金和FCC金属.
• 探索一种新的方法来实现对抗玻璃形成的材料的玻璃化.
• 了解控制金属玻璃稳定性的原子尺度机制.

主要方法:

• 在液体介质中利用皮秒脉冲激光切除,快速冷却和玻璃化金属.
• 使用液体环境的快速冷却动力学和核化抑制来促进玻璃的形成.
• 进行模拟来分析原子配置和金属玻璃中的岩石像集群的稳定性.

主要成果:

• 成功实现了黄金和其他几种FCC和六角金属的玻璃化,克服了以前的限制.
• 证明了快速冷却和核化抑制是玻璃化过程中的关键因素.
• 模拟显示,像伊科萨赫德拉类集群的拓挫折有助于单原子金属玻璃的稳定性.

结论:

• 玻璃化是物质的内在性质,即使在以前被认为不是玻璃成型的材料中也可以实现.
• 图秒脉冲激光切除方法为准备和设计金属玻璃提供了一种新的策略.
• 了解原子配置,特别是集群稳定性,对于定制金属玻璃性能至关重要.