近日，上海交通大学材料科学与工程学院的尖端物质结构研究中心团队在金属玻璃b弛豫机理的研究取得重要进展。在中心主任陈明伟教授的领导下，朱凡博士和宋双喜博士等人首次在实验上表征了金属玻璃中b弛豫的结构起源。相关成果以上海交大为第一单位发表在5月9日刊出的Nature子刊《Nature Communications》上。论文题目为“Intrinsic correlation between b-relaxation and spatial heterogeneity in a metallic glass”。

  金属玻璃的力学性能极为优异，其强度是传统金属材料的数倍，在过冷液体状态下又可以自由变换形状。好莱坞科幻电影《终结者2》中制造未来战士的液态金属在现实生活中对应的材料就是金属玻璃。和传统的金属材料不同，金属玻璃内部没有周期性的原子构型，其结构类似于液体，短程有序而长程无序。这种无序结构极大地限制了对金属玻璃的微观结构的表征，也制约了对其动力学行为的理解和认识。

  通过采用球差矫正电镜（Cs-corrected TEM）和调幅动态原子力显微镜（AM-AFM）等尖端表征手段，该研究小组系统分析了金属玻璃中结构弛豫动力学与空间结构异质性（spatial heterogeneity）的内禀相关性。通过比较两者的特征弛豫时间与激活能揭示了空间结构异质性是金属玻璃b弛豫的结构起源。该研究加深了人类对非晶体系动力学行为的认识，对理解玻璃转变、非晶形变机制等关键科学问题具有重要的科学启示。该项工作得到科技部973前沿项目、国家自然科学基金委非晶集团和重大设备项目等的资助。

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