Ultrastrong and Ultrastable Metallic Glass
金属玻璃由于其亚稳性质而缺乏热稳定性，一直是阻碍其广泛应用的最大障碍之一。我们报告说，金属玻璃的稳定性可以显着提高缓慢沉积在高温下。超稳金属玻璃的玻璃化转变温度和晶化温度比普通玻璃态分别提高了51 K和203 K。这种超稳定金属玻璃的抗拉强度和硬度比普通玻璃高30%以上.原子结构表征表明，超稳玻璃的特殊性质与大量的中程有序有关。超稳定金属玻璃的发现揭示了金属玻璃形成的原子机制，对金属玻璃的技术应用具有重要影响。
2013-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the excess specific heat in metallic glass forming liquids
我们报告了一系列金属玻璃形成液体的超额比热。发现在玻璃化转变温度Tg处相对于玻璃的超额比热是恒定的并且接近于，其中R是气体常数。在典型的Pd40Ni10Cu30P20金属玻璃形成液体中，过量比热与温度无关。建立了过量比热的定量描述。原子的平移扩散是过剩比热的来源。研究结果为理解金属玻璃的玻璃化转变提供了基础。
2011-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Modeling dependence of creep recovery behavior on relaxation time distribution of ageing colloidal suspensions
建立了软玻璃材料弛豫时间分布与最终回复率之间的比例关系模型。我们提出，在蠕变恢复时间小于年龄的限制下，时间平移不变性可以应用于老化软材料。在这种极限下，多模态线性粘弹性模型与Spriggs弛豫谱预测增强的最终恢复与放宽的弛豫时间分布。我们分析了这些结果的背景下的蠕变恢复行为的锂皂石与不同浓度的盐的水悬浮液。
2009-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Understanding Creep Suppression Mechanism in Polymer Nanocomposites through Machine Learning
虽然最近的努力已经表明，局部结构在均匀玻璃形成材料的动态不均匀性中起着至关重要的作用，但对含有界面的系统，如薄膜或复合材料，仍然知之甚少。众所周知，界面扰动附近的分子堆积，然而，许多研究表明，动力学在更大的范围内被修改。在这里，我们研究的动态聚合物纳米复合材料（PNC）使用模拟和实验的结合，并定量分离的作用，聚合物包装从其他影响的动态，作为一个函数的距离从纳米粒子表面。在玻璃态结构和蠕变顺应性的模拟和实验之间表现出良好的定性一致性后，我们使用最近开发的机器学习技术将模拟PNC中的聚合物动力学分解为结构相关和结构无关的过程。通过这种分解，聚合物重排的自由能垒可以被描述为依赖于填充和独立于填充的垒的组合。我们发现，这两个障碍是较高的纳米颗粒附近，并减少与施加的应力，定量表明，缓慢的界面动力学不仅是由于聚合物包装的差异，但也改变了结构动力学关系。最后，我们提出了这种分解可以用来准确地预测应变-时间蠕变曲线的PNC从他们的静态配置，提供额外的见解PNC蠕变抑制聚合物-纳米粒子界面的影响。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Nanosized Monoatomic Palladium Metallic Glass
物理玻璃化的单元素金属玻璃需要快速冷却，这对于大多数最紧密堆积的金属来说仍然是无法实现的。在这里，我们报告了一种简单的合成策略，用于使用低于1000 K/s的冷却速率从钯-硅液滴产生纯度为99.35 +/- 0.23 at%的单原子钯金属玻璃纳米颗粒。原位环境透射电子显微镜直接检测硅的浸出。进一步的吸氢实验表明，这种钯金属玻璃的吸氢膨胀很小，在氢气分离方面具有很大的应用潜力。我们的研究结果提供了深入了解形成的单原子金属玻璃在纳米尺度。
2020-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Lanthanum-Cerium Based Bulk Metallic Glasses with Superior Glass-Forming Ability
报道了一种具有优良非晶形成能力（GFA）的五元（La0.5Ce0.5）65 Al 10（Co0.6Cu0.4）25合金，通过倾斜浇注可形成直径为32 mm的完全非晶棒材。通过与四元（La_（0.5）Ce_（0.5））65 Al_（10）TM_（25）和三元（Ln = La或Ce; TM = Co或Cu）合金的玻璃纤维生长率的比较，我们认为，利用La-Ce和Co-Cu的共存使竞争晶相复杂化的强结晶抑制作用有助于构造具有优良玻璃纤维生长率的BMG构件。
2006-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Transformation-mediated Plasticity in CuZr based Metallic Glass Composites: A Quantitative Mechanistic Understanding
在本文中，我们提出了一个彻底的应力分析的Cu-Zr金属玻璃复合材料与嵌入B2颗粒进行马氏体相变。在Eshelby理论的框架内，我们能够以定量的方式解释，（1）在Cu-Zr金属-玻璃复合材料中观察到的三种不同形态的剪切带的形成;（2）Cu-Zr金属-玻璃复合材料的加工硬化能力。玻璃复合材料与弹性背应力和马氏体相变引起的弹性失配的耦合效应有关。此外，我们还讨论了单个B2相的应力影响区和晶-非晶界面的稳定性问题。由于理论和实验结果之间的一般协议，我们相信，我们目前的工作成果可以导致更深入的理解在Cu-Zr基金属玻璃复合材料的相变诱导塑性，这应该是非常有用的金属玻璃复合材料的设计与改善的延性。
2016-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Bulk metallic glass-like structure of small icosahedral metallic nanoparticles
我们证明了非常小的金属纳米颗粒和大块金属玻璃（BMG）之间的总X射线散射方法测量的结构显着的等效性，从而连接两个不同的领域，两者都有新的光。我们的研究结果表明，对于纳米颗粒直径<5 nm的Ni纳米颗粒的结构从fcc的特征BMG样结构的变化，尽管它们是由一个单一的元素，我们称之为纳米金属玻璃（NMG）形成的效果。然而，高分辨率的TEM图像的NMG集群表现出晶格条纹表示局部有序，而不是玻璃状，结构。这些看似矛盾的结果可能会被调和，找到一个局部有序的结构，是高度各向同性的，我们表明，当地的二十面体包装内5原子壳解释了这一点。由于这种结构仅在表面附近稳定，这突出了BMG中自由体积的存在对于稳定类似的局部簇的重要性。
2013-06-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Geometrical Frustration in Liquid Fe and Fe-Based Metallic Glass
采用从头算方法研究了液态和过冷液体铁及铁基金属玻璃中的短程有序。我们分析数据以量化局部二十面体和多四面体有序度，并了解合金化在控制几何挫折程度方面的作用。比较元素铁铜，我们发现，在铁比在铜的二十面体的顺序的程度更大，可能是因为二十面体向错线缺陷更容易纳入BCC环境比FCC。在铁基金属玻璃形成合金（FeB和FeZrB），我们发现，引入小浓度的小B原子和大Zr原子控制本地二十面体秩序的挫折。
2007-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Introduction to bulk metallic glass composite and its recent applications
块体金属玻璃（BMG）材料是近年来研究的热点，更不用说BMG基复合材料，它进一步提高了BMG材料的磁性能和力学性能。BMG及BMG基材料由于具有高强度、低密度、耐高温和耐腐蚀等优异性能，是现代工业中发展迅速、前景广阔的材料。本文综述了近年来发展起来的几种非晶合金及其基体材料的加工和应用。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Structure, Dynamics, and Aging Behavior of Metallic Glass Thin Films
扫描隧道显微镜（STM）观察解决了金属玻璃Cu $_{100-x}$ Hf $_{x}$膜的结构和动力学，并证明STM控制在金属玻璃表面的老化。表面团簇表现出异质跳跃动力学。低铪浓度薄膜的特点是较大的，较慢的集群老化的表面。氩离子溅射破坏了老化的配置，产生一个表面在不断的波动。STM可以局部恢复松弛状态，允许老化部分的纳米级光刻定义。
2016-09-21 cond-mat.mtrl-sci
From metallic glasses to nanocrystals: Molecular dynamics simulations on the crossover from glass-like to grain-boundary-mediated deformation behaviour
纳米晶体金属含有大部分的高能晶界，其可以被认为是玻璃相。因此，随着晶粒尺寸的减小，已经提出了纳米晶体的变形行为与金属玻璃的变形行为的交叉。在这里，我们研究这种交叉使用分子动力学模拟大块玻璃，玻璃-晶体纳米复合材料，纳米晶体的Cu 64 Zr 36与不同的晶体体积分数引起的长时间的热退火。我们发现，晶界相的行为像一个金属玻璃的约束下，邻接的微晶。从类玻璃到晶界介导塑性的转变可分为三个阶段：（1）对于低结晶体积分数，系统类似于玻璃-晶体复合物，塑性流动局限于非晶相;（2）随着结晶体积分数的增加，微晶簇变得拥挤，力学响应主要取决于玻璃晶界的松弛状态;（3）当晶粒尺寸为$\geq$ 10 nm时，系统完全堵塞，禁止纯晶界塑性，而是导致共变形。我们观察到的逆霍尔-佩奇效应，只有在第二政权时，晶界没有深深放松。因此，不同晶界状态的实验结果在此范围内不具有直接可比性。
2018-07-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Special Glass Structures for First Principles Studies of Bulk Metallic Glasses
本文提出通过MD生成目标几何描述符并用RMC优化小胞结构，以替代大超胞模拟块体金属玻璃，从而在MAST软件包中实现高效且准确的第一性原理性质计算。
2023-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Microalloying effect in ternary Al-Sm-X (X=Ag, Au, Cu) metallic glasses studied by ab initio molecular dynamics
采用从头算分子动力学（AIMD）方法，研究了类二十面体多面体分数（ICO分数）作为预测Al 90 Sm 8X 2（X = Al（二元），Cu，Ag，Au）块体非晶形成能力的判据.我们发现，可以以足够的精度确定ICO样分数，以探索与AIMD模拟的相关性。然后，我们证明了ICO样分数与临界冷却速率相关，临界冷却速率是玻璃形成能力的广泛使用的内在量度。这些结果表明，来自AIMD模拟的ICO样部分可以为搜索和筛选良好的玻璃形成剂提供有用的指导。
2020-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Short-Range Order Structure Motifs Learned from an Atomistic Model of a Zr$_{50}$Cu$_{45}$Al$_{5}$ Metallic Glass
使用称为基序提取的新结构分析方法从原子模型中学习Zr $_{50}$ Cu $_{45}$ Al $_{5}$金属玻璃的结构基序，该方法采用点模式匹配和机器学习聚类技术。这些图案是玻璃的最邻近的构建块，并且揭示了作为配位数的函数的明确的结构层次。一些基序是二十面体或准二十面体的结构，而另一些基序则是每个配位数的最紧密堆积的几何结构。这些结果为在金属玻璃中开发更清晰的结构-性能联系奠定了基础。模体提取可以应用于任何无序材料，以识别其结构模体，而无需人工输入。
2019-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Similar Atom Substitution on Glass Formation in (La-Ce)-Al-Co Bulk Metallic Glasses
采用铜模铸造法分别确定了La-Al-Co、Ce-Al-Co和准三元（La-Ce）-Al-Co系镧基和铈基块体非晶合金的玻璃形成范围。通过在（La_xCe_（1-x））_（65）Al_（10）Co_（25）合金（0<x<1）中用La逐步取代溶剂Ce，可成功地用倾斜浇注法制备出直径达25 mm的（La_（0.7）Ce_（0.3））Al_（10）Co_（25）合金全玻璃棒材。与单一镧系合金La 65 Al 10 Co 25和Ce 65 Al 10 Co 25的玻璃形成能力相比，具有相似原子尺寸和不同价电子结构的La和Ce的共存明显提高了（LaxCe 1-x）65 Al 10 Co 25非晶合金的玻璃形成能力，这不能用以往的非晶合金玻璃形成判据（如原子尺寸失配和负混合热）来解释。提出了一个热力学模型来评价这种替代效应，这对相似原子共存引起的GFA的明显提高给出了合理的解释。
2006-12-07 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature heat capacity of severely deformed metallic glass
与德拜定律相比，非晶材料的低温热容揭示了振动态密度的低频增强（玻色子峰）。通过测量的低温热容量的Zr基大块金属玻璃相对于结晶参考状态，我们表明，玻璃的热容量是强烈增强后，严重的塑性形变通过高压扭转，而随后的热退火在升高的温度下导致显着减少。相应的分子动力学模拟的非晶Zr-Cu玻璃的详细分析表明，热容量的变化主要是由于增强的剪切带区域内的低频模式。
2014-04-08 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
Kondo effect in metallic glasses with non-Fermi liquid behavior
将Gd原子与4f电子微合金化到CuZrAl或MgCuY非晶合金中，它们表现出诸如近藤效应等令人困惑的行为。Gd合金系统的基态具有非费米液体的特征，这是由强的结构无序引起的。这些玻璃态合金中的近藤效应归因于强烈的结构无序。近藤效应和强结构无序的共存对于理解令人困惑的非费米液体行为的起源具有意义。
2010-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Structural Aspects of Deformation Defects in Bulk Metallic Glasses
用剪切转变区模型解释了大块金属玻璃的非均匀变形和均匀变形力学行为。目前，关于STZ的信息，即尺寸和密度，仅通过将模型方程拟合到从宏观力学试验获得的数据来提取。这是不够的，因为STZ理论的结构特征无法评估。在这里，我们开发的各向异性对分布函数（PDF）的方法直接表征力学响应的变形缺陷。我们的研究结果揭示了BMG中变形缺陷的物理图像，也提供了直接的实验观察BMG中的机械变形和变形缺陷的内在属性之间的联系。
2018-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Ultrastable Metallic Glass Nanoparticles with Size-Dependent Mechanical Properties
金属玻璃的原子结构与强度和延展性等性能密切相关。在这里，两种不同尺寸的Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在准流体静力高压条件下压缩，以了解应力下的结构变化。使用原位高压X射线衍射（XRD）跟踪纳米颗粒的结构变化。由XRD产生的环境压力对分布函数表明，较小尺寸的纳米颗粒具有更紧密的非晶结构，配位数更低。XRD表明，非晶结构是稳定的，达到最大压力。发现较小和较大尺寸的纳米颗粒的体积模量分别为208 GPa和178 GPa。这种尺寸依赖的高压行为与纳米颗粒之间的组成差异有关。这些结果表明，Ni 1-xBx金属玻璃纳米颗粒在压力下是高度稳定的，这使得它们能够用作金属或陶瓷基复合材料中的夹杂物。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Metallic glasses for biodegradable implants
金属玻璃由于其固有的强度和耐腐蚀性而成为生物医学植入物应用的优秀候选者。然而，金属玻璃在结构应用中的使用是有限的，因为体积尺寸难以实现。玻璃形成能力（GFA）随合金成分变化很大，并且随着系统中化学物质数量的增加而变得更加难以预测。在这里，我们提出了一个理论模型-在AFLOW框架中实现-用于预测基于晶相之间的竞争的GFA，并将其应用于生物相关的二元和三元体系。弹性性能估计的基础上的规则的混合物的合金系统被预测为散装玻璃形成。专注于用于可生物降解骨科支撑应用的钙和镁基系统，我们建议进一步研究AgCaMg和AgMgZn系列合金;以及基于以下成分的合金：Ag $_{0.33}$ Mg $_{0.67}$、Cu $_{0.5}$ Mg $_{0.5}$、Cu $_{0.37}$ Mg $_{0.63}$和Cu $_{0.25}$ Mg $_{0.5}$ Zn $_{0.25}$。
2019-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Predicting Bulk Metallic Glass Forming Ability with the Thermodynamic Density of Competing Crystalline States
尽管经过二十年的研究，金属玻璃的形成，非常有前途的工业应用系统，仍然是大部分无法解释的。这种知识的缺乏阻碍了对新系统的探索，新系统仍然是通过组合试验和错误来执行的。过去，人们推测结晶过程中的某种“混乱”可能在它们的形成过程中起着关键作用。在这篇文章中，我们提出了一个启发式描述量化这种混乱。它是基于“竞争结晶态的热力学密度”，从高通量从头计算参数化。高度非晶简并但几何形状不同的相的存在阻碍了结晶过程并促进玻璃形成。两个测试床被认为是。一个好的和坏的玻璃形成，CuZr和NiZr，实验特征在于高通量合成。实验结果证实了启发式描述符在预测玻璃形成能力，通过组成空间的能力。我们的分析有望加深对潜在机制的理解，并加速发现新的金属玻璃。
2016-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Critical Analysis of an FeP Empirical Potential Employed to Study Fracture of Metallic Glasses
一个经验势，已被广泛用于执行分子动力学研究FeP金属玻璃的断裂行为被证明表现出通常研究的组成范围内的调幅分解。磷偏析导致韧性向脆性转变。在脆性断裂过程中，原子级尖锐的裂纹尖端沿高磷浓度的扩展路径扩展。观察到这种脆化发生在很宽的化学成分范围内，韧性线性下降的程度在整个制度的研究组成偏析。通常，可以在低淬火速率下淬火的稳定的玻璃形成合金在接近或高于其玻璃化转变温度时不会表现出这种热稳定性不稳定的行为。因此，在这些模拟中表现出的微观结构不太可能反映他们试图阐明的玻璃态合金的实际微观结构或断裂行为。
2018-09-21 cond-mat.mtrl-sci
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
Microstructure-specific mechanisms define multistage relaxation dynamics in a metallic model-glass
Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM)（联邦材料研究和测试研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过模拟X射线光子相关光谱和三维衍射斑纹分析，揭示了金属玻璃在等温退火中由热振动、玻璃网络演化和结构化学有序化构成的三阶段弛豫机制。
2026-05-29 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
A connection between the structural alpha-relaxation and the beta-relaxation found in bulk metallic glass-formers
已经引入了含有La或Ce的新的金属玻璃，其具有接近常规金属玻璃的极限的动态特性。这提供了机会来测试之前在分子和聚合物玻璃形成剂中建立的趋势或相关性，如果存在的话，同样存在于更广泛的金属玻璃家族中。由于金属玻璃形成体的化学和物理结构与软物质截然不同，不能保证在后者中发现的任何相关性在前者中也成立。如果发现，结果使金属玻璃更接近更广泛的玻璃形成者的性质相似，并可能有相同的解释。在非金属玻璃形成体中，已经在结构α-弛豫的非指数性参数与其弛豫时间和β-弛豫时间之间的分离之间建立了一般和基本的联系。在本文中，我们探讨了金属玻璃形成者的实验数据，并显示相关适用。这种相关性的解释。该关联式的建立有助于理解β弛豫在金属玻璃宏观性质中所起的作用，包括与剪切转变区、变形中的韧脆转变、结晶和扩散的关系。
2013-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Evolution of Magnetic Glass on Partial Crystallization of a Bulk Metallic Glass: Tb36Sm20Al24Co20
对成分为Tb 36Sm 20 Al 24 Co 20的稀土块体非晶合金（BMG）进行了铸态和退火态的磁化强度对比研究。铸态非晶样品显示非遍历磁化，但没有显示预期的磁性玻璃的行为。退火后，部分结晶的BMG显示出这种磁性玻璃行为。这一点得到了已建立的不等场冷却和加热测量协议（CHUF）的证实。
2012-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Glassy nature of Ce65Al25Co10 alloy: A metallic glass
本文研究了Ce65Al25Co10金属玻璃的玻璃形成能力。采用熔融纺丝技术成功地合成了它。通过X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析，证实了Ce65Al25Co10合金中存在非晶相。使用差示扫描量热法（DSC）的合成样品的热分析显示约371 K的玻璃化转变，从而证实在室温下存在玻璃相。测试了合成样品在不同载荷下的硬度。此外，还利用硬度数据和Meyer指数计算了合成样品的屈服强度。
2021-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structural Heterogeneity, Ductility, and Glass Forming Ability of Zr-Based Metallic Glasses
研究了锆基非晶合金的纳米结构异质性与其力学性能和玻璃形成能力之间的关系。中程有序（MRO），构成结构的异质性，包括使用4维扫描透射电子显微镜确定的MRO域的类型，尺寸和体积分数的详细参数，直接与Zr-Cu-Co-Al MG的延展性和玻璃形成能力。结合实验确定的MRO的细观变形模拟证实，不同类型和尺寸的MRO可以显着影响MG的力学行为。
2020-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Characterization of nanoscale mechanical heterogeneity in a metallic glass by dynamic force microscopy
我们报道了用动态原子力显微镜表征的金属玻璃的纳米尺度力学不均匀性。表观能量耗散的变化约为12%，源于局部粘弹性的非均匀分布，其特征在于。非均质粘弹性的相关长度被测得为~2.5{ \pm }0.3 nm，这与塑性流动的剪切转变区的尺寸是一致的。该研究首次对金属玻璃中纳米尺度的力学不均匀性进行了实验观察，并可能填补原子模型与金属玻璃宏观性质之间的空白。
2011-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Atomistic Modelling of Thermal-Cycling Rejuvenation in Metallic Glasses
金属玻璃在环境温度和低温温度之间的循环可以在更快冷却时诱导玻璃形成的高能态特征。这种再生是出乎意料的，因为它发生在小的宏观应变和远低于热致结构变化的温度，是重要的，例如，在改善塑性。分子动力学模拟阐明了热循环可以诱导弛豫（达到较低的能量）以及再生的机制。经过数十个循环的热循环驱动局部原子重排，逐渐擦除初始玻璃结构。这主要来自于每个热循环中的加热阶段，与金属玻璃中固有的结构异质性有关。虽然，特别是，在MD模拟的时间尺度比在物理实验中短，本模拟再现许多物理观察到的效果，这表明它们可能是有用的，在优化热循环调整金属玻璃和玻璃的性能一般。
2020-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structural relaxation affecting shear transformation avalanches in metallic glasses
雪崩行为，其特征在于幂律统计和结构弛豫，其导致非晶塑性中的剪切局部化，在决定非晶金属固体的机械性能（即，金属玻璃）。然而，它们之间的相互依存关系仍未得到充分理解。为了研究结构弛豫对基元雪崩行为的影响，我们采用分子动力学模拟方法，对金属玻璃的剪切变形进行了模拟，模拟中采用了两种典型的金属玻璃模型，分别是弛豫程度较低（淬火态）的玻璃和弛豫程度较好（时效态）的玻璃，这两种模型分别表现出相对均匀的变形和剪切带状的非均匀变形.从这两个玻璃模型获得的基本雪崩的数据遵循相同的幂律统计与不同的最大事件大小，以及放松玻璃显示剪切本地化。评估的空间关联函数的非仿射平方位移的原子在每个基本雪崩事件，我们观察到的形状的基本雪崩区域中的放松玻璃往往是各向异性的，而那些在较不放松的玻璃是相对各向同性的。此外，我们表明，在雪崩传播的方向出现的时间聚类，以及放松玻璃模型中存在的各向异性和雪崩大小之间的相当大的相关性。
2020-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystallization of metallic glass as a grain-boundary nucleated process: experimental and theoretical evidence for the grain structure of metallic glasses
本文通过DSC和Avrami曲线实验证明金属玻璃在晶界形核并具有晶粒结构，反驳了其均匀冻结液体的传统观点，并通过解析模型阐明了双峰和三步特征的成因。
2025-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theoretical Exploration on the Magnetic Properties of Ferromagnetic Metallic Glass: An Ising Model on Random Recursive Lattice
铁磁伊辛自旋是建立在一个递归的格子由随机角度的菱形单元与随机配置，以研究块体铁基金属玻璃的磁性。自旋在结构玻璃模型上的积分很好地代表了玻璃态金属中的磁矩。采用递推计算技术对模型进行了精确求解。本文在理论基础上，通过模拟和计算，研究了非晶伊辛自旋，即玻璃态金属磁体的磁化强度。结果表明，玻璃态金属磁体的居里温度较低，磁化强度较弱，熵值较高。这些结果可以用非晶态系统的随机性来理解，并与他人的实验观察相一致。
2015-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Synthesis of Cu mono-component metallic glass by the deposition on amorphous SiO$_2$ substrate: a molecular dynamics study
在这项工作中，我们模拟的物理气相沉积（PVD）过程中的铜原子上的非晶SiO $_2$衬底。所得到的Cu薄层表现出非晶结构。模拟了Cu在2000 ~ 50 K温度范围内的液态淬火过程，并对不同冷却速率下Cu金属玻璃的形成进行了比较。从两种不同的工艺（PVD和淬火）的铜玻璃揭示了相同的径向分布函数，但不同的局部结构从Voronoi镶嵌分析。PVD玻璃具有较高的密度和较低的势能相比，熔融淬火对应，这对应于超稳定玻璃的性质。
2020-09-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
On the formation of metallic glass
本文通过解析冷却过程、分析结晶时间并提出改进的约化玻璃转变温度判据，从热力学角度揭示金属玻璃形成机制，为开发新型稳健金属玻璃提供理论指导。
2023-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Computational studies of the glass-forming ability of model bulk metallic glasses
块体金属玻璃（BMG）是由过冷液体金属合金在低于玻璃化转变温度下以远快于临界冷却速率Rc的速率快速热淬火而产生的。BMG的玻璃形成能力随R_c的降低而增强，因此好的玻璃形成体具有较小的R_c值。我们进行分子动力学模拟的二元Lennard-Jones（LJ）的混合物，以量化的关键参数，如化学计量比，粒度差异，吸引力的强度，和混合热，影响模型BMG的玻璃成形性。对于二元LJ混合物，我们发现，最好的玻璃形成的混合物具有原子尺寸比（小到大）小于0.92和近50：50的化学计量数。此外，较小原子之间较弱的吸引力相互作用有利于玻璃的形成，而负混合热（在实验相关的制度）不改变R_c显着。这些研究代表了定量预测玻璃成形性的计算方法发展的第一步。
2013-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Direct Visualization of Two-State Dynamics on Metallic Glass Surfaces Well Below Tg
直接原子分辨观察动力学深在玻璃制度已被证明是难以捉摸的原子和分子玻璃。低于玻璃化转变温度Tg的研究是特别罕见的，由于观察动力学所需的长等待时间。在这里，我们直接可视化的表面玻璃动力学在玻璃状制度深处。我们分析了金属玻璃表面的扫描隧道显微镜电影，时间分辨率快至1分钟，最长可达1,000分钟。表面团簇的重排几乎完全是通过两态跃迁发生的（P（3-态）~ 0.06）。所有团簇都是紧凑的结构，沿表面平面的宽度为2-8个原子间距。两态动力学在空间和时间上都是不均匀的。我们估计表面团簇的平均活化自由能为14 kBT。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stretched and compressed exponentials in the relaxation dynamics of a metallic glass-forming melt
玻璃形成系统的弛豫动力学表现出许多在正常液体中不存在的特征，例如非指数弛豫和弛豫时间的强烈温度依赖性。由于结构无序的存在，将这些动态特性与系统的微观结构联系起来是非常具有挑战性的。在这里，我们使用计算机模拟的金属玻璃形成建立这样的连接。通过探测中间散射函数的温度和波矢依赖性，我们发现玻璃熔体的弛豫动力学与二十面体结构的局部排列直接相关：孤立的二十面体产生流动状拉伸指数弛豫，而二十面体簇导致压缩指数弛豫，这让人想起在固体中发现的。我们的研究结果表明，在金属玻璃形成者这两种类型的弛豫过程可以共存，并引起一个令人惊讶的复杂的动力学，洞察力，将允许得到一个更深入的了解金属玻璃的出色的机械性能。
2018-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Transmutation-accelerated sampling method for multi-component ZrCu(Al) metallic glasses
NOMATEN Centre of Excellence, National Center for Nuclear Research（NOMATEN卓越中心，国家核研究中心）；Univ. Lyon, INSA-Lyon, CNRS, LaMCoS, UMR 5259（里昂大学，里昂国立应用科学学院，法国国家科学研究中心，LaMCoS实验室）；Laboratoire de Mécanique des Solides, CNRS, Ecole Polytechnique（固体力学实验室，法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院）；Aalto University（阿尔托大学）
提出混合分子动力学与方差约束半巨正则方法，加速多组分金属玻璃在深过冷态的采样，实现与实验一致的性能，并揭示动力学与流变学特性。
2026-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Observation of High-frequency Transverse Phonons in Metallic Glasses
利用非弹性中子散射和分子动力学模拟的模型Zr-Cu-Al金属玻璃，我们表明，横向声子持续到高频制度，并可以检测到在大的动量转移。此外，发现横向声子的表观峰宽随静态结构因子变化。一对一的对应关系，这是证明为Zr-Cu-Al金属玻璃和3维Lennard-Jones模型玻璃，表明声子动力学和底层的无序结构之间的普遍相关性。这种显著的相关性，没有发现纵向声子，强调了横向声子的关键作用，理解无序材料中的结构动力学关系。
2020-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Recent Advances in Metallic Glasses
NOMATEN Centre of Excellence, National Center for Nuclear Research（国家核研究中心 NOMATEN 卓越中心）；Center for Complexity and Biosystems, Department of Physics "Aldo Pontremoli", University of Milan（米兰大学物理学院复杂性与生物系统中心）；Saarland University, Chair of Metallic Materials（萨尔兰大学金属材料讲席）；Glass and Time , IMFUFA, Department of Science and Environment, Roskilde University（罗斯基勒大学科学与环境学院 IMFUFA 玻璃与时间）；Department of Materials Science, Montanuniversität Leoben（莱奥本矿业大学材料科学系）；Erich Schmid Institute of Materials Science, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院埃里希·施密德材料科学研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学材料科学与工程系）；Department of Mechanical Engineering, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学机械工程系）；Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系）；Hopkins Extreme Materials Institute, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学霍普金斯极端材料研究所）；Technical University of Berlin, Chair of Metallic Materials（柏林工业大学金属材料讲席）
本文综述了金属玻璃在实验技术、多尺度建模和机器学习方面的最新进展，探讨了其结构特性、制造工艺及未来研究方向。
2025-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Self-Similarity in Electrorheological Behavior
本文研究了聚苯胺（PANI）颗粒在硅油中悬浮液在电场作用下的蠕变流动行为。聚苯胺在硅油中的悬浮液的弹性模量和屈服应力随电场的增大而增大。在蠕变流场下，施加更大幅度的电场减小材料中诱导的应变，而在任何电场下施加更大幅度的剪切应力增强材料中诱导的应变。值得注意的是，在不同的应力，电场强度和浓度的聚苯胺悬浮液中的应变的时间演化表现出叠加后的时间和应变轴上的蠕变曲线适当的移动。观察到的电场-剪切应力-蠕变时间-浓度的叠加显示了电流变行为的自相似性。我们用Bingham和Klingenberg - Zukoski模型分析了实验数据，发现后者能很好地预测实验行为。最后，我们通过讨论观察到的电流变液的流变行为和老化的软玻璃材料的流变行为之间的显着的相似之处。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Metallic liquid hydrogen and likely Al2O3 metallic glass
在140 GPa（140万bar）的压力下，利用动态压缩技术合成了液态金属氢，实验数据和理论预测Al 2 O3在300 GPa下可能是金属玻璃。在这两种情况下，金属化的机制可能是Mott型转变。蓝宝石的强度使冲击波在强固体和软流体中的耗散分裂不同。一旦4.5-eV H-H和Al-O键在足够高的压力下在液态H2和蓝宝石（单晶Al 2 O3）中断裂，电子离域，这导致在流体H中以及可能在非晶Al 2 O3中形成能带。蓝宝石的高强度导致冲击耗散主要以熵吸收高达~400 GPa，这也导致300-K等温线和Hugoniot在该压力范围内几乎一致。在~400 GPa以上，冲击耗散必须主要进入温度，这在实验上被观察到为在~400 GPa以上冲击压力的快速增加。玻璃态Al 2 O3的金属化，如果得到验证，预计在强氧化物绝缘体中是普遍的。超级地球的影响进行了讨论。
2011-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
X-Ray Photon Correlation Spectroscopy Reveals Intermittent Aging Dynamics in a Metallic Glass
我们使用相干X射线直接在原子水平上探测金属玻璃的老化动力学。相反，通常在宏观研究中观察到的动力学的一个稳定的放缓的共同假设，我们表明，在这种金属玻璃老化的结构弛豫过程是间歇性的，在原子尺度上的高度异质性。此外，物理老化是由内部应力松弛驱动的合作原子重排引发的。这种行为的丰富多样性反映了复杂的能量景观，产生了一种独特的玻璃态动力学。
2015-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamics, kinetics and fragility of bulk metallic glass forming liquids
本文综述了大块金属玻璃形成液体的动力学和热力学脆性。介绍了测定过冷金属液体动力学脆性、弛豫行为和热力学函数的实验方法。现有的数据进行了评估和讨论，使用Vogel-Fulcher-Tammann方程和亚当-吉布斯的框架，以及科恩-特恩布尔自由体积的方法。与纯金属和大多数非玻璃形成合金相比，大块玻璃形成剂是中等强度的液体。通常，脆性参数$D^{*} $随着合金的复杂性而增加，合金族之间存在差异，例如，贵金属基合金比Zr基合金更脆。至少一些块状金属玻璃形成液体，例如Vitreloy 1，经历从高温下的脆性状态到低温下的强状态的转变，表明在Zr基合金中这种行为是常见现象。
2014-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unveiling the early stage evolution of local atomic structures in the crystallization process of a metallic glass
通过分子动力学模拟研究多组分金属玻璃结晶早期局域原子结构演化，发现热稳定性与初始短程有序无强相关并揭示对称性收敛现象，定量证明全局连通度而非二十面体簇总量是抗结晶关键因素。
2024-02-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structural and Chemical Orders in Ni64.5Zr35.5 Metallic Glass by Molecular Dynamics Simulation
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了Ni 64.5 Zr 35.5金属玻璃的原子结构。室温下MD玻璃样品的计算结构因子与X射线衍射（XRD）和中子衍射（ND）实验数据吻合良好。利用两两簇排列和团簇分析方法，我们发现Ni 64.5Zr 35.5玻璃样品中Ni原子周围存在三种主要的短程有序（SRO）模体，混合二十面体（ICO）立方体，Twined-Cube和二十面体类集群。此外，化学有序和中程有序（MRO）分析表明，混合ICO立方体和Twined-Cube团簇表现出晶体B2相的特征。我们的模拟结果表明，Ni64.5Zr35.5的弱玻璃形成能力（GFA）可以归因于形成ICO SRO和晶体Mixed-ICO-Cube和Twined-Cube图案之间的竞争的玻璃形成。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
