The influence of periodic shear on structural relaxation and pore redistribution in binary glasses
采用分子动力学模拟研究了二元玻璃在振荡剪切变形下的孔结构、势能和局域密度的演化。多孔玻璃最初通过从液态跨越玻璃化转变的快速热淬火来制备，并允许相分离和在恒定体积下固化，从而在非晶态固体中产生扩展的多孔网络。我们发现，在周期性剪切下，由于玻璃质材料的逐渐重排，势能在连续的循环中降低，并且在较大的应变振幅下，数千次剪切循环后的势能的最小值较低。此外，随着循环次数的增加，孔径分布变得更加偏向于更大的长度尺度，在更大的应变幅下，开发出明显的峰，并且峰强度增强。局部密度分布函数的数值分析表明，循环加载导致形成更高密度的固体域和玻璃相的均匀化与降低密度。
2018-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Is the Structural Relaxation of Glasses Controlled by Equilibrium Shear Viscosity?
弛豫过程的知识是玻璃科学和技术的基础，因为弛豫本质上与玻璃的玻璃化、回火以及退火和一些应用有关。然而，有相互矛盾的报告-这里总结了不同的玻璃-玻璃的结构弛豫时间是否可以使用麦克斯韦方程计算，其中涉及弛豫时间与剪切粘度和剪切模量。因此，本研究旨在验证这两个弛豫时间是否具有可比性。通过在低于假想温度5 ~ 25 K的温度下测量折射率随时间的变化，研究了偏硅酸铅玻璃的结构弛豫动力学。假想温度最初设定为低于玻璃化转变温度5 K。在玻璃化转变范围以上和以下测量平衡剪切粘度，将当前的知识扩展一个数量级。Kohlrausch方程很好地描述了整个研究温度范围内的实验结构弛豫动力学和Kohlrausch指数随温度的增加，与其他玻璃的研究。实验的平均结构弛豫时间比从同构粘度计算的值长得多，正如预期的那样。尽管如此，它们比通过麦克斯韦方程计算的平均弛豫时间高出不到一个数量级，麦克斯韦方程依赖于平衡剪切粘度。这些结果表明，结构弛豫过程不受等结构粘度的控制，平衡剪切粘度仅为结构弛豫动力学提供了一个下限。
2021-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dilatancy of Shear Transformations in a Colloidal Glass
剪切相变是非晶态固体塑性流动的关键，它是发生在局部区域的基本重排事件。尽管它们的重要性，剪切变换的动态特征还远不清楚。在这里，我们使用剪切下的胶体玻璃作为原型，直接观察真实空间中的剪切变换事件。通过跟踪胶体粒子的重排，我们定量地确定了剪切变换的两个基本性质：局部剪切应变和膨胀（或自由体积）。结果表明，局部自由体积经历了一个显着的临时增加之前的剪切转换，最终导致局部剪切应变的跳跃。我们清楚地表明，剪切变换没有记忆的初始自由体积的局部区域。相反，它们的出现强烈依赖于这些区域的免疫能力，即，自由体积的动态创建。更具体地，处理高剪切能力的颗粒直接参与随后的剪切转变。这些实验结果支持了Argon关于剪切转变的非线性性质的陈述，也揭示了非晶塑性的结构起源。
2017-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear-induced overaging in a polymer glass
最近被称为"过度老化“的现象意味着当施加瞬时剪切应变时，玻璃的集体（缓慢）松弛模式减慢。我们能够重现这种行为的过冷聚合物熔体的模拟施加瞬时剪切变形。松弛时间$Δτ_{1/2}$的增加随着变形而迅速上升，在塑性状态下变成指数。这种“过度老化”不同于标准老化。我们发现增加的压力，键取向顺序和系统的固有结构（$<e_{IS}>$）的平均能量，所有依赖于变形的大小。观察到的从弹性变形到塑性形变的行为变化表明与“卡住状态”的物理学有关。
2005-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear band relaxation in a deformed bulk metallic glass
结合放射性示踪剂扩散和分子动力学（MD）模拟研究了Pd 40 Ni 40 P20大块金属玻璃中剪切带的弛豫，首次确定了变形玻璃中沿剪切带扩散的有效激活焓。在低于玻璃化转变温度的退火过程中的剪切带松弛和扩散增强意外地揭示了一个非单调的行为。剪切带的发展和随后的应力松弛关闭剪切后，其特征在于微观到介观的长度尺度上的MD模拟模型玻璃进行恒定的应变速率。均方位移以及应变图表明，剪切系统中的剪切带所表现出的不均匀性，剪切关闭后持续存在。我们观察到的残余应力，保持本地化的剪切带之前已经存在的区域中的进一步放松，虽然该系统是-不同的宏观实验-均匀的局部密度。这些结果表明，即使在局部尺度上，人们可能会期望在变形的玻璃态固体由于剪切带强烈的动态不均匀性。因此，结果表明，塑性变形的金属玻璃呈现多非晶系统，这需要类似于多相材料的描述，包括异相界面的存在。
2015-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Raman measurement of irreversible shear in SiO$_2$ glass
拉曼光谱是研究SiO $_2$基玻璃中局部形变和结构变化的有用实验工具。在本文中，我们表明，剪切塑性流动影响的拉曼光谱的上半部分的拉曼光谱的大样本中使用的半经典建模。我们将这些变化的结构修改，以及在相同的频率范围内计算的振动模式的详细分析。这些结果打开了大门，在硅基结构的塑性损伤的原位监测。
2015-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Origin of Ultrafast Ag Radiotracer Diffusion in Shear Bands of Deformed Bulk Metallic Glass Pd40Ni40P20
变形块状金属玻璃Pd40Ni40P20的剪切带中Ag放射性示踪剂扩散的测量[Joachim Bokeloh，Sergiy V.Divinski，Gerrit Reglitz和Gerhard Wilde，Phys.Rev.Lett. 107，235503（2011）.]已经发现扩散系数比未变形的Pd40Ni40P20中的扩散系数大幅度提高了八个数量级以上。Bokeloh等人提出，由于剪切带内部的自由体积分布过多，高迁移率路径中会发生扩散增强。虽然似乎合理，但这种定性的建议不允许定量计算的增强。利用耦合模型计算了剪切带高迁移率通道中扩散率可能增强的最大值，避免了这种僵局。在八到十个数量级的范围内，计算的最大增强能够解释实验观察。
2013-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The yielding transition in periodically sheared binary glasses at finite temperature
采用非平衡分子动力学模拟研究了通过瞬时淬火制备的三维二元玻璃在玻璃转变过程中的动力学行为。我们发现，随着应变振幅增加到一个临界值，势能接近较低的最小值在稳态下，而剪切应力振荡的振幅变得更大。下面的屈服过渡，储能模量占主导地位的机械响应，并在连续的周期的势能的逐渐衰减是伴随着大的非仿射位移的瞬态原子簇的大小减少。相比之下，在屈服应变以上，损耗模量增加，并且由于在多个瞬态循环之后形成跨越系统的剪切带，系统稳定在较高水平的势能。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Heterogeneous shear in hard sphere glasses
越来越多的证据表明，即使宏观应力在整个系统中是恒定的，被驱动的非晶态固体的流动也是不均匀的。通过事件驱动的分子动力学模拟的硬球玻璃，我们提供了第一个直接的证据之间的相关性的波动的局部体积分数和波动的局部剪切速率。较高的剪切速率确实优先发生在较低密度的区域，反之亦然。波动的时间行为是由一个特征的时间尺度，当测量单位的应变，是独立的剪切速率在调查范围内。有趣的是，对于相同的剪切速率范围，相关体积也大致恒定。这两个观察之间的可能联系进行了讨论。
2012-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sub-micron strain analysis of local stick-slip motion of individual shear bands in a bulk metallic glass
纳米点沉积在一个矩形样品的侧表面上和数字图像相关性被用来量化与剪切带在PdNiP块体金属玻璃中的传播相关联的面内应变场，引起轧制。在平均点间距离为100 nm的分辨率范围内，变形高度集中在剪切带处，而在100 ~ 400 nm的范围内，剪切带处出现了具有相反局部剪切应变的交替区域，这一现象证实了金属玻璃变形过程中，甚至轧制过程中剪切带传播的局部粘滑性质。
2015-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Shear Induced Structural Ordering of a Model Metallic Glass
我们报告的非平衡分子动力学模拟的剪切流的影响下，一个单组分玻璃体系的结果，目的是调查该系统的剪切诱导有序化。尽管温度非常低，但系统通过明确的成核事件转变为应变结晶状态。在不同的应变速率和温度下观察到的订购的各种特性进行了讨论。我们还定义和讨论了转移率。
2008-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Predicting the location of shear band initiation in a metallic glass
我们报告原子模拟结果表明，剪切带的位置在金属玻璃（MG）可以确定具有相当高的精度，仅从未变形的静态结构。观察到模拟MG中剪切带起始的位置与基于我们最近的工作中设计的深度学习模型先验识别的应力驱动剪切转化的肥沃位点密度（DFS）的初始分布之间的相关性[Fan和Ma，Nat.Commun. 12，1506（2021）]。此外，我们证明，人们可以判断是否玻璃是脆性或韧性仅根据其初始DFS分布。这些验证，剪切带在MG产生的非线性不稳定性，以及淬火玻璃结构包含影响这些不稳定性的不均匀性。这项工作还揭示了一个重要的微妙之处，关于非热准静态剪切模拟的非确定性。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci
String Model Predicts Relaxation in Sheared Glass-Forming Liquids
Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences（中国科学院长春应用化学研究所）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
研究玻璃物理中结构弛豫从平衡态到非平衡态的演变，通过模拟稳态剪切下的模型玻璃形成体，基于集体运动和有效温度理论定量预测弛豫时间，揭示平衡与非平衡弛豫受相同机制支配，提供统一微观描述。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Plastic deformation of a model glass induced by a local shear transformation
利用分子动力学模拟研究了局部剪切相变对三维非晶态固体塑性形变的影响。我们考虑一个球形夹杂物，它逐渐转化为一个相同体积的椭球体，然后再转化回球体。结果表明，在足够大的应变振幅，材料的变形涉及局部的塑性事件，确定的基础上的相对位移的原子之前和之后的剪切变形。我们发现，笼跳跃的密度分布衰减远离夹杂物，这与材料的局部变形的径向依赖性。在相同的应变幅下，在弱阻尼动力学或剪切转变的大时间尺度下，塑性形变变得更加明显。
2015-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Plastic deformations in crystal, polycrystal, and glass in binary mixtures under shear: Collective yielding
利用分子动力学模拟，我们研究了晶体，多晶和玻璃在一个由小颗粒和大颗粒组成的Lennard-Jones二元混合物中的二维动力学。当组分c以固定的尺寸比变化时，这些状态之间发生交叉。剪切作用于与由1800个颗粒组成的运动边界层接触的9000个颗粒的系统。用六重取向角α_j（t）和定义的无序变量D_j（t）来表示粒子的结构，其中无序变量D_j（t）表示粒子偏离六方有序的程度。塑性基本单元分为位错滑移和晶界滑移。在任何c，大规模的屈服事件发生在声学时间尺度上。此外，它们在狭窄的脆性区大量出现，形成剪切带。塑性流动的动力学是高度分层的，对于缓慢剪切具有广泛的时间尺度。我们还澄清了在体区域平均的剪切应力和壁应力施加在边界之间的关系。
2010-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear Band Broadening in Simulated Glasses
提出了两个模型来预测的剪切带宽度的演变作为一个功能的应用应变模拟玻璃机械变形在简单的剪切。第一个模型来自量纲分析和假设，即带展宽是由剪切带内的应变速率控制。第二个模型描述的剪切带作为一个拉前传播到一个不稳定的状态，其中的动态描述使用有效温度剪切转变区（ET-STZ）理论。这两种模型进行了比较，以三个模拟系统：一个二维的二元Lennard-Jones玻璃，Cu 64 Zr 36玻璃建模使用嵌入原子法（EAM）的潜力，和Si玻璃建模使用Stillinger-Weber潜力。剪切带形成在所有系统中跨越各种淬火速率。视情况而定，这些带要么无限地变宽，要么饱和到有限的宽度。剪切带应变率模型似乎只适用于当带的增长是不受约束的，表明一个单一的时间尺度在带发展的早期阶段的主导地位。前传播模型，这减少到其他模型在早期阶段的频带展宽，也适用于带宽饱和的情况下，这表明剪切诱导的构型无序和热松弛的速率之间的竞争设置在各种材料系统中的剪切带的最大宽度。
2018-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Temperature rise in shear bands in a simulated metallic glass
与金属玻璃剪切带有关的温升（$ΔT$）对金属玻璃的性能有重要影响。然而，由于剪切带的时间和空间局部化，$ΔT$的实验测量是困难的，因此，我们对$ΔT$的机制的理解是有限的。在这里，基于分子动力学模拟，我们观察到一个光谱的$ΔT$，这取决于样品的尺寸和应变速率，在剪切带的CuZr金属玻璃在拉伸。更重要的是，我们发现，剪切带的最大滑动速度与相应的$ΔT$线性相关，范围从$\sim$ 25 K到附近的熔点的样品研究。考虑到热扩散，我们预计$ΔT$将低于25 K的低端滑动速度。在高温下，剪切带分叉和/或倍增可作为负反馈机制发生，其防止温度上升到远高于熔点。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci
A Dramatically Growing Shear Rigidity Length Scale in a Supercooled Glass Former ($NiZr_2$)
寻找一个适当增长的长度尺度，增加与巨大的粘性减速的过冷液体是一个开放的问题与玻璃化转变。在这里，我们定义并证明存在一个这样的长度尺度，这可能是实验验证。这是当接近玻璃化转变时外部剪切扰动明显渗透到液体中的长度尺度。我们提供了基于模拟的证据，它的存在，它的增长至少一个数量级，通过使用分子动力学模拟NiZr 2，一个很好的脆弱的玻璃形成。在探测的时间尺度上，在从上面接近玻璃化转变温度时，这种长度尺度，也显示出与Ising样标度一致。此外，我们证明了可能的缩放的温度下，超阿耳忒弥斯增长的粘度，并显着增长的渗透深度集。我们的模拟结果表明，在过冷，显着的初始增加的剪切穿透深度在流体中可能会发生在串联的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障。
2016-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local stress analysis in Cu$_{50\%}$Zr$_{50\%}$ metallic glass under shear strain by means of first principle modeling
金属玻璃在应力作用下发生弹性变形。然而，金属玻璃弹性性质的原子水平起源仍然不清楚。在本文中使用{ \em ab initio}分子动力学模拟的Cu $_{50}$ Zr $_{50}$金属玻璃在剪切应变下，我们表明，非均匀应力松弛的结果增加的电荷转移从Zr到Cu原子，增强软化的剪切模量。讨论了非仿射形变引起的组分短程有序和原子位置的变化。结果表明，Zr子系统表现出刚性的行为，而从它们的初始位置的Cu原子的位移，诱导的应变，提供应力下降和软化。
2020-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Correlations of non-affine displacements in metallic glasses through the yield transition
利用分子动力学计算研究了Cu-Zr大块非晶合金简单剪切变形过程中非仿射位移的关联。在弹性制度，我们的计算显示指数相关的衰减长度，我们解释为剪切变形区的大小在弹性制度。当我们的计算产生了一个剪切带，表明了一个发散的长度尺度时，这种相关长度在屈服过渡之外变得依赖于系统尺寸。我们解释这些意见的背景下，最近的一个命题的产量作为一阶相变。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Formation and dilatation of shear bands in a Cu-Zr metallic glass: A free volume perspective
采用分子动力学模拟研究了Cu $_{50}$ Zr $_{50}$金属玻璃的拉伸变形行为与淬火速率的关系。发现原子尺度剪切与原子自由体积无关，屈服强度与密度（或平均自由体积）之间的宏观相关性是一种巧合，即具有大自由体积的样品也具有低密度的抗剪切局部五重对称性。在相对慢淬（$\leq 10^{10}$ K/s）的样品中，剪切带的膨胀率约为0.5%，这与最近的实验结果相吻合。相比之下，虽然更活跃的局部剪切发生在快速淬火的样品，剪切带没有观察到。这是因为应变能在宏观弹性阶段分散到局部原子剪切中，因此不足以激活剪切带，导致均匀变形和明显的塑性。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative measurement of density in a shear band of metallic glass monitored along its propagation direction
电子散射的定量密度测量表明，变形的Al_{88} Y_{7} Fe_{5}金属玻璃中的剪切带表现出交替的高密度区和低密度区，相对于未变形的基质，范围为-9%至+6%。剪切带从主传播方向的小偏差与密度从高于矩阵到低于矩阵的开关相一致，反之亦然，表明在传播过程中发生更快和更慢的运动（粘滑）。纳米束衍射分析提供了明确的证据，密度的变化伴随着结构的变化，表明剪切改变紧密结合的短程或中程原子团簇的包装。这与颗粒介质变形后形成的颗粒剪切带中的堆积行为有着惊人的相似之处。
2015-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling the Asymmetry in Density within the Shear Bands of Metallic Glasses
本文提出一种由交替拓扑电荷序列产生偶极场的新模型，精确解析了金属玻璃剪切带中局部致密化与膨胀之间的密度不对称性，为理解剪切带现象提供了新理论工具。
2024-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Geometrical fingerprints of shear transformation zones in network glasses
该研究针对网络玻璃的力学响应机制，通过统计反向传播分析发现剪切转变区与键长拉伸分布高方差区域高度相关，且主要依赖初始状态几何，提出了可直接从图像低成本计算的物理指标。
2025-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Local Structural Signatures of Shear Bands in Metallic Glasses via Electron Nanodiffraction
Monash University（莫纳什大学）；CSIRO（联邦科学与工业研究组织）；Deakin University（迪肯大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Milan（米兰大学）
通过电子纳米衍射和低温离子抛光，直接探测金属玻璃剪切带塑性区的纳米级结构，发现应变局部化区域具有高密度的低中心对称性和高剪切/正应变原子构型，揭示了塑性变形源于协同的纳米级结构转变。
2026-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Shear deformation in CuZr metallic glass: A statistical and complex network analysis
该研究通过分子动力学模拟CuZr金属玻璃的剪切变形，将原子构型映射为复杂网络，利用网络拓扑度量与物理描述符的相关性，实现了对弹塑性区域、剪切带位置及剪切转变区的预测，为金属玻璃力学性质描述提供了新方法。
2024-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Excellent glass former Ni$_{62}$Nb$_{38}$ crystallizing under combined shear and ultra-high pressure
在某些极端条件下研究凝聚态物质可以更好地理解微观结构转变的机制，并开发具有全新力学性能的材料。本文研究了块体金属玻璃（BMG）Ni $_{62}$ Nb $_{38}$的结构和晶化动力学。我们发现，这种非晶合金快速结晶下的剪切变形和反压的综合作用。揭示了引发形成稳定晶相所需的阈值压力。剪切变形和压力导致相分离：形成两个高密度不均匀的晶体结构。我们发现，这种BMG的结晶发生在两个阶段，由于Ni和Nb晶相的生长速率的显着差异。本文的研究结果对理解镍基非晶合金的晶化和非晶化特征具有重要意义。
2021-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Probing a spin-glass state in SrRuO3 thin films through higher-order statistics of resistance fluctuations
复杂的钙钛矿氧化物SrRuO3在低温下由于自旋、电荷和轨道自由度的相互作用而显示出有趣的输运性质。在这个系统中的一个悬而未决的问题是关于低温玻璃态的起源和性质。在本文中，我们报告的测量高阶统计的电阻波动进行外延薄膜的SrRuO3探测这个问题。我们观察到大的低频非高斯电阻波动在一定的温度范围内。我们的观察结果是兼容的自旋玻璃系统的性能描述的分级动力学，而不是一个简单的铁磁体与一个大的矫顽力。
2014-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shear-transformation-zone theory of plastic deformation near the glass transition
根据对非平衡状态下有效无序温度和熵流作用的最新认识，对玻璃形成材料塑性形变的剪切转变区（STZ）理论进行了重新表述。快速和慢速内部状态变量之间的区别将理论简化为两个耦合的运动方程，一个描述对施加应力的塑性响应，另一个描述有效温度的动力学。导致这些方程的分析包含，作为副产品，在非晶材料的动态屈服应力的基本重新解释。为了把所有这些概念放在一起，在现实的背景下，本文的结论与实验观察到的大块金属玻璃的流变行为的重新检查。重新检查作为测试的STZ动力学，确认从稳态特性，如粘度获得的系统参数可以用来预测瞬态行为。
2007-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the study of local stress rearrangements during quasistatic plastic shear of a model glass: do local stress components contain enough information?
本文对二维Lennard-Jones非晶态固体在稳态准静态和无热剪切下的力学响应进行了数值研究。在这里，我们专注于局部应力分量的演变。虽然局部应力通常被视为一个序参量在描述复杂流体的流变行为，并在玻璃的塑性，我们在这里表明，局部应力的知识是不够的一个完整的描述我们的系统的塑性行为。局部应力的分布可以近似地描述为具有指数振幅分布的局部四极事件的总和。然而，我们表明，四极子的中心的位置是不相关的任何特殊的局部应力的演变，但必须由另一个变量来描述。
2007-11-20 cond-mat.mtrl-sci
A comparison of in- and ex situ generated shear bands in metallic glass by transmission electron microscopy
对Al $_{88}$ Y $_{7}$ Fe $_{5}$快淬薄带在透射电子显微镜中进行原位拉伸试验时产生的剪切带与冷轧过程中非原位形成的剪切带进行了比较。在原位应变，观察到的矛头状剪切锋，一个类似的箔厚度减少，并没有明显的剪切步骤，以适应应变建议剪切带开始由一个再生的剪切锋，然后沿已经软化的路径剪切。这导致颈缩和随后的故障下减少约束的二维几何形状在薄箔，从而解释了观察到的缺乏拉伸下的延展性。相反，剪切带形成在冷轧显示不同的交替密度变化和剪切偏移。这种差异的一个解释可能是，在原地剪切带撕裂之前，这些功能可以发展。此外，无论是在和异位实验表明，启动，扩展和逮捕的剪切带发生在不同的阶段。
2021-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extended elastic model for flow in metallic glasses
我们报告说，剪切模量和体积模量，不仅剪切模量，都是关键参数参与均匀和非均匀流动的金属玻璃。不同玻璃的流动活化能（ΔF）与平均摩尔体积Vm成比例，定义为流动活化能量密度ρ_E =ΔF/Vm，可表示为：D=（10 G +K）/11。扩展的弹性模型对理解金属玻璃的玻璃化转变和变形具有启发意义。
2010-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic origin of stress overshoots and serrations in a CuZr metallic glass
在这项工作中，我们使用分子动力学模拟研究的应力过冲的金属玻璃Cu $_{50}$ Zr $_{50}$在三种情况下（卸载-重新加载，滑动-停止-滑动，和应力锯齿）与剪切带松弛。我们发现，弹性恢复效应后，剪切带中的原子体积在压缩松弛过程中几乎没有变化，但在拉伸松弛过程中减少，而本地五重对称性增加一致的情况下。我们建议，原子机制相关的应力过冲是由于结构对称性的松弛，而不是自由体积，在剪切带。卸载时，传播的剪切带在停止之前持续一段时间，这导致应力下冲，并可能导致材料在循环弹性载荷下的疲劳。由于模拟的应变率非常高，我们没有通过分子动力学模拟直接观察到应力锯齿。虽然非热准静态模拟产生锯齿状的流动应力，我们注意到，这种锯齿状的结果从全球雪崩的剪切事件，而不是松弛的剪切带。
2019-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Crystal nucleation and cluster-growth kinetics in a model glass under shear
采用非平衡分子动力学模拟研究了在一定温度范围内，外加剪切应变诱导的模型金属玻璃晶体成核和生长过程。我们观察到，成核生长过程发生后，一个短暂的，诱导制度。从平均首次通过时间分析确定与此诱导期相关的临界簇大小和滞后时间。描述团簇生长过程的法律作为温度和应变速率的函数进行了研究。的Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami方案的框架内开发的结晶动力学，包括成核和簇生长的时间依赖性的理论模型，并与分子动力学数据进行比较。团簇生长规律和结晶动力学的缩放也提出和测试。观察到的形核率被发现显示非单调应变率依赖性。
2010-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Cooperative atomic motion during shear deformation in metallic glass
本研究针对玻璃态材料原子级变形机制难解析的问题，提出新型“冻结原子分析”方法，发现CuZr金属玻璃滞弹性变形由约40个原子的协同运动触发基团驱动，挑战了缺陷变形假说，为理解无序系统类雪崩行为提供了新思路。
2025-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic shear transformations in metallic glasses
已知非晶态固体中的塑性流动是由局部剪切转变（ST）进行的，已经提出局部剪切转变优先从结构中的一些缺陷单元开始，类似于结晶固体中的位错和点缺陷。尽管ST在金属玻璃（MG）的机械变形中起着核心作用，但到目前为止，我们对其特性的了解仅限于假设模型，基于使用unreleasingly高冷却速率的计算机模拟。使用组合的分子动力学（MD）和蒙特卡罗（MC）模拟，在这里，我们已经成功地固化金属液体在一个有效的冷却速度慢至500 K/s，以接近典型的实验中生产散装MG。利用这一现实的MG模型，我们发现，ST不产生签名结构缺陷，可以识别的先验。在屈服时，只有约2%的原子参与ST，每个事件涉及少至~10个原子。这些发现纠正了MD生产的玻璃结构中保留的液体状区域的不切实际的高含量，这使得MG模型人为地具有延展性，并将样品范围的剪切模量预测不足至少~20%（相对于实验BMG的剪切模量）。我们的发现揭示了内在结构的不均匀性的范围，以及在机械负荷下ST出现的不确定性方面。
2022-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Universal Scaling Law of Glass Rheology
液体和玻璃之间原子结构的相似性激发了一个长期存在的假设，即玻璃的性质可能更像流体，而不是明显的固体。原则上，玻璃的性质可以通过测量流变学对玻璃状态下剪切应变速率的动态响应来表征。但由于玻璃的脆性和现有实验技术的限制，玻璃的动力学行为主要是在过冷液体状态下或在较窄速率范围内的玻璃状态下进行评价。因此，玻璃的性质还没有很好地阐明实验。在这里，我们报告的动态响应的剪切应力的剪切应变率的金属玻璃超过九个数量级的时间尺度，相当于数百年，由宽带应力松弛实验。在流体动力学的框架内，金属玻璃以及其他玻璃（包括硅酸盐玻璃和聚合物玻璃、颗粒材料、土壤、乳化剂甚至是火蚁聚集体）的全谱动态响应遵循普遍的标度律。此外，通用标度律提供了全面验证的猜想上的干扰相图，通过该系统的各种玻璃系统的动态行为可以统一在一个标题下的热力学参数的温度，体积和应力在轨迹空间。
2021-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Atomic Origin of Annealing Embrittlement in Metallic Glasses
退火脆化的原子理解是金属玻璃的一个长期问题，由于原子模型和实验室制备的样品之间的热历史之间存在不可逾越的差距，仍然缺乏。在这里，基于热循环退火方法，可以改变超过十个数量级的有效淬火速率，我们进行了原子的研究，在三元模型金属玻璃的韧脆转变，这可以键控块体金属玻璃的退火脆化。我们发现，热退火可以有效地消除热激活的“缺陷”，这是丰富的超淬火和韧性的玻璃，但引起应变产生的剪切事件，以及退火和脆性玻璃。虽然应变产生事件的激活最终导致单个剪切带，但在应力反转时，其他局部结构破坏可以通过相同类型的事件“愈合”，从而阻碍剪切带加宽或倍增，并导致退火脆化。
2022-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
