Formation of ferromagnetic bulk amorphous Fe40Ni40P14B6 alloys
采用快淬技术制备了直径为1.2mm的Fe_（40）Ni_（40）P_（14）B_6大块非晶合金棒。如果还使用助熔技术，则可以合成直径大至2.5mm的非晶棒。玻璃形成Fe 40 Ni 40 P 14 B6的临界冷却速率Rc估计为100 K·s-1的量级
2006-11-27 cond-mat.mtrl-sci
EXAFS, XRD and RMC studies of an Amorphous Ga$_{50}$Se$_{50}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
利用扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）和X射线衍射（XRD）技术，以及反向蒙特卡罗（RMC）方法对机械合金化（MA）制备的非晶Ga $_{50}$ Se $_{50}$合金的局域原子有序性进行了研究。通过EXAFS分析和RMC模拟确定了第一邻体的配位数和原子间距离。RMC模拟还提供了部分对分布函数$G^{\text{RMC}}_{\text{Ga-Ga}}(r)$、$G^{\text{RMC}}_{\text{Ga-Se}}(r)$和$G^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(r)$。结果表明，MA法制备的非晶态Ga $_{50}$ Se $_{50}$合金的局域结构与相应晶体的局域结构有很大的不同，这是因为在金属玻璃的第一配位壳层中存在Ga $_{50}$ Se $_{50}$晶体中所不允许的Se-Se对。
2003-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of amorphous Co$_x$Nb$_{100-x}$ alloys produced by mechanical alloying
从元素粉末开始通过机械合金化制备三种非晶Co $_x$ Nb $_{100-x}$合金，Co $_{25}$ Nb $_{75}$、Co $_{57}$ Nb $_{43}$和Co $_{80}$ Nb $_{20}$。用交变梯度磁力仪（AGFM）测定了它们的磁性能，并由磁滞回线得到了它们的剩磁、饱和磁场和矫顽磁场。合金具有相对高的饱和磁场，其随着成分变得富含Co而降低。矫顽力和回复磁化强度在57%at.Co附近达到最佳值，使得{ \em a}-Co $_{57}$ Nb $_{43}$成为三种合金中最硬的磁性材料。进一步添加Co产生软合金。
2004-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Thick amorphous complexion formation and extreme thermal stability in ternary nanocrystalline Cu-Zr-Hf alloys
基于最近发现的具有非晶间膜的韧性纳米晶Cu-Zr合金，本文研究了三元纳米晶Cu-Zr-Hf合金，重点是了解合金成分如何影响无序络合物的形成。还制备了具有相似初始晶粒尺寸的二元Cu-Zr和Cu-Hf合金用于比较。纳米晶合金的热稳定性通过在950 °C（>95%的固相线温度）下退火，然后详细表征晶界结构来评估。所有的三元合金表现出优异的热稳定性相媲美的二元Cu-Zr合金，并保持纳米晶，即使在两个星期的退火后，在这个极高的温度。尽管碳化物的形成和生长在这些合金在铣削和退火过程中，三元合金的热稳定性主要是由于在高温下形成厚的非晶间膜。我们的研究结果表明，三元合金组合物具有较厚的边界膜相比，具有类似的全球掺杂剂浓度的二元合金。虽然它不是所需的无定形复合物的形成，这项工作表明，有至少三个元素存在于界面处可以导致较厚的晶界膜，这是预期的最大化先前报道的增韧效果。
2019-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Hidden orders in amorphous structures: extraction of nearest neighbor networks of amorphous Nd-Fe alloys with Gabriel graph analyses
采用有限温度第一性原理分子动力学熔体淬火模拟方法，采用Delaunay和Gabriel图方法，对计算生成的Nd-Fe合金在不同成分比下的非晶结构进行了分析，通过比较由Delaunay和Gabriel图得到的径向分布函数和整个系统的径向分布函数，结果表明，在所研究的非晶系统中，Gabriel图很好地代表了第一近邻网络。通过Gabriel图分析，我们对非晶态Nd-Fe合金的配位结构进行了统计分析。我们发现，配位数的分布范围取决于组成比。分析了相邻三个原子间的角分布，发现富Nd和富Fe样品中的角分布表现不同。我们发现，随着Nd含量的增加，非晶系统中的有序性增强，这对应于高Nd含量时晶界相的出现[T. T. Sasaki等人，材料学报。115，269-277（2016）]。
2018-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Can an amorphous crystallize into a high entropy alloy?
在非晶-HEA复合材料可以表现出类似于相分离玻璃固溶体复合材料的高韧性和抗脆化性的前提下，我们开发了一种基于热力学的方法来识别能够进行非晶到HEA转变的化学成分。我们引入了两个新的参数：相选择值（PSV）和摩尔体积分散度参数。使用这种热力学方法提出了七个多组分组合物，并建立了识别此类组合物的一般准则。该方法还表明，BMG可能不适合进行无定形HEA转化。
2020-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Accelerating Amorphous Alloy Discovery: Data-Driven Property Prediction via General-Purpose Machine Learning Interatomic Potential
本文开发了首个面向非晶合金的通用机器学习原子间势，基于20400个构型训练，在能量和力预测上达到近DFT精度，可准确预测密度、杨氏模量和玻璃化转变温度等宏观性质，为数据驱动设计和高通量成分筛选奠定基础。
2025-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization of amorphous alloy of Fe-Cu-Nb-Si-B under the influence of high-power flashing optical radiation
用X射线衍射散射法研究了Fe-Cu-Nb-Si-B系5 BDSR金属玻璃在气体放电闪光灯产生的非相干光辐射影响下的晶化过程。它表明，根据输入功率的大小的闪光灯的合金的结构变化很大的辐射后：在保持非晶结构或形成的几个结晶相在合金中具有不同的定量含量的过程中的短程顺序的变化。找到了形成纳米晶结构的条件。根据Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami动力学分析表明，闪光照射下的初级结晶机制与众所周知的Finemet型合金相关：快速成核，然后是具有D 03结构的纳米晶相α-Fe（Si）的生长减缓。
2010-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Investigation on Anharmonicity, Vibrational Anisotropy and Thermal Expansion of an Amorphous Ni$_{46}$Ti$_{54}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying using Extended X-ray Absorption Fine Structure
提出了一种利用基于累积膨胀的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）分析得到的平行和垂直于原子间键的相关均方相对位移（MSRD）研究非谐性、振动各向异性和热膨胀的方法，并将其应用于机械合金化制备的非晶态Ni $_{46}$ Ti $_{54}$合金。通过在不同温度下对Ni和Ti K边的EXAFS测量，获得了$\text{MSRD}_\parallel$、$\text{MSRD}_\perp$和实分布函数$\varrho_{ij}(r,T)$的累积量$C_1^*$、$C_2^*$和$C_3^*$的热行为，以及与平行和垂直运动有关的爱因斯坦温度和频率，提供了关于原子间势的非谐性的信息。振动各向异性以及垂直运动对总无序和热膨胀的贡献。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo Study of the Crystalline and Amorphous NaK Alloy
Metropolis蒙特卡罗模拟的共晶钠钾合金进行使用二阶矩近似（SMA）模型势在很宽的温度范围内，在恒定的压力。合金的结构和热力学分析以及原子水平的结构，使用各种结构鉴定方法。焓和密度都是沿着退火过程进行的，退火过程揭示了大约250 K的明确的熔点。在较低的温度下，两个热力学分支被确定为结晶和非晶态固体。
2017-07-15 cond-mat.mtrl-sci
A possible mechanism of ultrafast amorphization in phase-change memory alloys: an ion slingshot from the crystalline to amorphous position
我们提出相变记忆合金中超快晶-非晶转变的驱动力是存在于（亚稳）晶相中的应变键。对于GST的原型例子，我们证明，在长Ge-Te键的光激发Ge离子从八面体晶体射击到四面体非晶位置的应变短键的未补偿力的断裂。随后的晶格弛豫稳定的四面体周围的Ge原子，并确保长期稳定的光诱导相。
2008-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Large Spin Hall Effect in an Amorphous Binary Alloy
我们研究了W-Hf薄膜的自旋霍尔效应，在低于70% W时，W-Hf薄膜表现出从偏聚相混合物到金属玻璃的相变。自旋霍尔角的测定与平面谐波霍尔电压技术。由于伴随的电阻率跳变，自旋霍尔角在相变的成分处显示出明显的最大值。然而，自旋霍尔电导率从W降低到Hf，在相变中具有弱的不连续性。非晶W $_{0.3}$ $_{0.7}$ Hf的最大自旋霍尔角为$θ_\mathrm{SH} = -0.25$。自旋霍尔电导率从第一原理计算的HCP，面心立方和体心立方固溶体的详细比较提供了有价值的洞察这个二元系统的合金化物理。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci
First principles molecular dynamics study of amorphous Si\sub{1-x}Ge\sub{x}:H alloys
利用第一性原理局域基分子动力学模拟研究了非晶Si \sub{1-x} Ge \sub{x}：H合金的结构、动力学和电子学性质。分析了非晶网络的拓扑结构和缺陷。结构变化和缺陷数量的增加已被发现作为Ge原子百分比从x=0.1增加到x=0.5。随着Ge浓度的增加，电子态密度呈现出带隙减小、带隙中缺陷态和带尾缺陷态增加的趋势。态密度带尾的研究显示出指数（Urbach）行为。的迁移率间隙估计作为Ge浓度的函数。
2006-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Neural network as a tool for design of amorphous metal alloys with desired elastoplastic properties
本研究提出一种基于机器学习的非晶态金属合金设计方法，通过训练模型预测超5万种合金的力学性能，分析了成分影响规律并筛选出超高强度合金，为高性能非晶合金研发提供新工具。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Reverse Monte Carlo Simulations and Raman Scattering of an Amorphous GeSe$_4$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
用反向蒙特卡罗模拟研究了机械合金化法制备的GeSePDMATHABMM非晶合金的短、中程有序结构。模拟计算了$G^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Ge}}(r)$、$G^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Se}}(r)$和$G^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(r)$偏分布函数以及${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Ge}}(K)$、${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Se}}(K)$和${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(K)$偏结构因子。我们计算了第一和第二近邻的配位数和原子间距离以及键角分布函数$Θ_{ijl}(\cosθ)$。所获得的数据表明，合金的结构具有重要的差异时，与其他技术制备的合金相比。在第一壳层中存在大量的Se-Se对，并且形成的一些四面体单元似乎通过Se-Se桥连接。
2004-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Short-range Atomic Topology of Ab initio Generated Amorphous PdSi Alloys
自从1965年Duwez及其同事的开创性努力以来，当在低共熔浓度附近获得Pd-Si（$a$ -PdSi）的固体非晶相时，已经做了很多工作。然而，与原子结构有关的一些观点仍有待系统化。在这项工作中，8个非晶Pd $_{100-c}$ Si $_{c}$合金（c = 2.5，5，10，13.34，15，17.5，20，和22原子%）生成的分子动力学$ab$ $initio$模拟的短程结构进行了分析，使用几个关联函数，如对分布函数，约化对分布函数，平面角分布函数。其他相关的性质，如最近邻和一些Frank-Kasper多面体的报告。生成的样本正确地再现了文献中报道的稀缺的实验对关联函数。一个意想不到的结果是在Pd $_{86.66}$ Si $_{13.34}$附近出现结构变化，这可能与以前报道的液体和非晶Pd-Si合金中报道的磁性变化有关。明确的无定形拓扑结构的报告。
2022-04-20 cond-mat.mtrl-sci
EXAFS and XRD studies of an amorphous Co$_{57}$Ti$_{43}$ alloy produced by mechanical alloying
本文用X射线衍射和X射线能谱（EXAFS）方法研究了机械合金化法制备的非晶态Co $_{57}$ Ti $_{43}$合金的局部原子结构。发现配位数和原子间距离，并与使用与RDF $(r)$去卷积相关的加性硬球（AHS）模型以及来自bcc-Co $_2$ Ti化合物的数据确定的那些进行比较。EXAFS结果表明，与AHS-RDF方法相比，Co-Ti和Ti-Ti距离缩短，与bcc-Co $_2$ Ti化合物相比，Co-Co和Ti-Ti距离增加，Co-Ti距离大幅缩短。尽管存在这些差异，但从EXAFS和AHS-RDF获得的配位数彼此相似，并且也与bcc-Co $_2$ Ti中发现的配位数相似。
2004-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Dissecting functional degradation in NiTi shape-memory-alloys containing amorphous regions via atomistic simulations
利用分子动力学模拟对小尺度下记忆合金的功能退化进行了详细的研究。实验报告的积累的塑性形变和循环机械载荷下的残余应变的异常突然增加的起源解释有关的原子尺度过程的详细见解。我们的工作表明，形状记忆合金柱循环压缩下的机械响应显着影响的存在下的非晶状表面区域的实验诱导的聚焦离子束铣削。循环载荷下观察到的超弹性退化的主要因素是累积的塑性形变和由此产生的残留马氏体起源于非晶和结晶形状记忆合金区域的协同贡献。我们表明，报告的应力平台和滞后循环载荷下的突然减少是由于非晶相的存在下，马氏体相的稳定性增加所造成的。基于所确定的机制负责的退化，我们验证报告的方法恢复超弹性，并提出了一种新的方法来禁止协同贡献的非晶和结晶区域，如实现可持续经营的记忆合金在小规模。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Raman Scattering, Thermal studies and Reverse Monte Carlo Simulations of an Amorphous Ge$_{30}$Se$_{70}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
用反向蒙特卡罗模拟研究了机械合金化法制备的非晶态Ge $_{30}$ Se $_{70}$合金的短、中程有序结构，并对其进行了X射线全结构因子、Raman散射和差示扫描量热分析。模拟计算了$G^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Ge}}(r)$、$G^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Se}}(r)$和$G^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(r)$偏分布函数以及${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Ge}}(K)$、${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Ge-Se}}(K)$和${\cal S}^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(K)$偏结构因子。我们计算了第一和第二邻居的配位数和原子间距离以及键角分布函数$Θ_{ijl}(\cosθ)$。所获得的数据表明，合金的结构具有重要的差异时，与其他技术制备的合金相比。在第一壳层中存在大量的Se-Se对，并且形成的一些四面体单元似乎通过Se-Se桥连接。
2003-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Combinatorial Development of Amorphous/nanocrystalline Biphase Soft Magnetic Alloys with Silicon-steel like Saturated Magnetic Induction
针对高Bs软磁合金筛选依赖高实验强度熔铸法、磁性能高通量表征难的问题，开发基于高通量MOKE的组合筛选法，发现高Bs低Hc合金多为非晶-纳米晶双相结构，还得到Bs达2.02T、电阻率为硅钢17倍的Fe基合金薄膜，为软磁材料研发提供新范式。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Modeling the amorphous structure of a mechanically alloyed Ti50Ni25Cu25 alloy using anomalous wide-angle x-ray scattering and reverse Monte Carlo simulations
通过19 h的机械合金化制备了Ti 50 Ni 25 Cu 25非晶合金。异常广角X射线散射数据收集在六个能量和六个总散射因子。通过考虑Ni和Cu K边附近两个能量下的数据，得到了Ni和Cu原子周围的两个微分反常散射因子，表明这两个原子周围的化学环境是不同的。这8个因子被用作反向蒙特卡罗方法的输入数据，用于计算部分结构因子STi-Ti（K）、STi-Cu（K）、STi-Ni（K）、SCu-Cu（K）、SCu-Ni（K）和SNi-Ni（K）。通过傅立叶变换，得到了部分对分布函数GTi-Ti（r），GTi-Cu（r），GTi-Ni（r），GCu-Cu（r），GCu-Ni（r）和GNi-Ni（r），并确定了第一邻体的配位数和原子间距。
2013-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Multi-principal element grain boundaries: Stabilizing nanocrystalline grains with thick amorphous complexions
非晶配合物最近被证明可以同时提高某些纳米晶合金的延展性和稳定性。在这项研究中，三个五元合金（Cu-Zr-Hf-Mo-Nb，Cu-Zr-Hf-Nb-Ti和Cu-Zr-Hf-Mo-W）进行了研究，以测试的假设，增加晶界的化学复杂性将导致更厚的非晶络合物，并进一步稳定的纳米晶显微组织。在Cu-Zr-Hf-Nb-Ti合金中观察到Zr、Nb和Ti的显著边界偏析，这产生了四元界面组成，即使在约97%的熔化温度下1周后，也将平均晶粒尺寸限制在63 nm。这种高水平的热稳定性归因于复杂的晶界化学和多组分偏析导致的非晶结构。高分辨率透射电子显微镜显示，在Cu-Zr-Hf-Nb-Ti合金的晶界区域的化学复杂性的增加，结果在一个平均的非晶络合物厚度为2.44 nm，约44%和32%厚比以前观察到的Cu-Zr和Cu-Zr-Hf合金的非晶络合物。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Response of Mesoporous Amorphous NiTi Alloy to External Deformations
多孔钛镍化物由于其独特的物理和机械性能如形状记忆效应、高耐腐蚀性和生物相容性的组合而在各个行业中非常受欢迎。采用非平衡分子动力学模拟研究了多孔非晶钛镍合金在单向拉伸、单向压缩和均匀剪切下孔隙度对力学性能的影响。我们已经发现，多孔金属玻璃的特征在于与其晶体类似物相比，具有相对大的杨氏模量值。已经发现，具有多孔网络的系统表现出与抗拉伸和抗剪切相关的改进的弹性特性。含有孤立球形孔的系统更耐压缩，而不耐拉伸和剪切。这些结果可用于发展和改进非晶泡沫金属的制备方法。
2021-05-14 cond-mat.mtrl-sci
High-intensity pulsed ion beam treatment of amorphous iron-based metal alloy
本文介绍了强流脉冲离子束（IPIB）处理FINEMET型软磁金属玻璃的结果。用能量高达300 keV和能量密度高达7 J/cm 2的碳离子和质子的短脉冲（约100 ns）照射由合金生产的箔。X射线衍射，穆斯堡尔谱和磁性测量被用来研究辐照箔的结构和磁性。结果表明，铝箔在处理后保持完整，晶体结构仍然是非晶态的。自发磁化矢量被发现几乎沿着垂直于照射后的箔平面，而对于初始的非晶箔，它属于该平面。铝箔的磁性能发生变化：矫顽力减小，饱和感应强度略有增加，磁化曲线斜率变浅。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization controlled by crystallization in soft magnetic Fe-Si-B-P-Cu alloys
软磁材料具有低矫顽场和高磁导率。最近，由于具有几十纳米的小晶粒尺寸的纳米晶合金表现出与金属玻璃相当的低矫顽场，因此使用退火金属玻璃获得的纳米晶合金引起了人们的极大兴趣。纳米晶软磁材料通过控制晶粒尺寸来获得优异的软磁性能，晶粒的微观结构对软磁性能有着重要的影响。在本研究中，我们研究了由退火金属玻璃得到的Fe-Si-B-P-Cu纳米晶软磁合金的磁性。在晶化过程中，观察结果揭示了所产生的组织和软磁性能之间的相关性。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Kinetics of crystallization of FeB-based amorphous alloys studied by neutron thermo-diffractometry
本文用中子热衍射法研究了Fe_（70）Cr_（10）B_（20）和Fe_（80）Zr_（10）B_（10）两种金属玻璃的晶化动力学。结构变化与磁化强度的温度依赖性直接相关。Fe 70 Cr 10 B20的结晶过程分为两步：先共晶α-Fe（bcc）和亚稳的四方相（Fe0.8Cr0.2）3B，然后再共晶转变为稳定相（Fe0.75Cr0.25）2B和更多的α-Fe偏析。这些四元相是磁各向异性的，从而引起大幅度增加的磁性。这种行为类似于Fe 80 B20合金，Cr原子取代了两个晶相中的Fe位置。Fe_（80）Zr_（10）B_（10）也表现出两步过程，其中发生两种多晶型转变。
2008-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of NMR, X-ray and Mössbauer experimental results for amorphous Li-Si alloys using a novel DFTB model
本研究开发新型 DFTB 模型揭示非晶 Li-Si 合金原子结构，成功重现 X 射线、NMR 与 Mössbauer 实验结果，为硅负极材料研究提供结构依据。
2023-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Thermal relaxation of magnetic clusters in amorphous Hf_{57}Fe_{43} alloy
通过对磁滞回线、磁化强度的温度依赖性、磁化弛豫和交流磁化率（包括非线性项）的详细测量，研究了二元磁性/非金属玻璃Hf_{57} Fe_{43}的磁化过程。在较低温度下磁矩的阻断伴随着磁化和磁滞回线的缓慢弛豫。所有观察到的属性解释与超顺磁性行为的单畴磁性团簇内的磁致伸缩主机，其阻塞的各向异性障碍和热波动的障碍伴随着弛豫的磁化。从磁粘度分析的基础上的各向异性障碍的热弛豫，它被发现，磁性团簇占据的特征体积从25到200纳米3。Hf_{57} Fe_{43}的超顺磁性模型的有效性是基于Hf_{100-x} Fe_{43}系统中的铁浓度，其刚好低于长程磁有序的阈值。这项工作也为其它金属玻璃的磁行为提供了更多的线索。
2007-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous phase-change memory alloy with no resistance drift
针对相变材料电阻漂移阻碍存内计算的问题，提出基于第一性原理的非晶PCM设计，利用CrTe3薄膜实现无电阻漂移及多级编程，并验证其在神经形态计算中的应用潜力。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning-based prediction of elastic properties of amorphous metal alloys
本研究基于大量非晶态金属合金数据，通过机器学习分析杨氏模量的相关特征，发现合金摩尔质量与组元数对弹性无显著影响，构建了关联杨氏模量与玻璃化转变温度、屈服应力的非线性回归模型，推广了已有经验公式。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Martensitic Transformation in Crystal-Amorphous Superlattices of NiTi Shape Memory Alloy
Department of Materials Science and Engineering, Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院材料科学与工程系）
研究镍钛形状记忆合金晶体-非晶超晶格中马氏体相变，用大规模分子动力学模拟不同晶相分数情况。发现部分非晶化改变相变路径，增强可逆性等，为定制形状记忆合金热机械性能提供策略。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Magnetic Properties of Vacuum-Annealed CoFeB Thin Films: From Amorphous Alloy to Metastable (Co,Fe)23B6 tau-Boride
Immanuel Kant Baltic Federal University（伊曼纽尔·康德波罗的海联邦大学）；Nelson Mandela University（纳尔逊·曼德拉大学）；Koenigssystems UG（科尼格斯系统有限责任公司）
研究揭示了真空退火CoFeB薄膜中形成亚稳态τ-硼化物（Co，Fe）23B6的机制，提升了磁性性能，为下一代自旋电子器件设计提供新思路。
2025-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous complexions alter the tensile failure of nanocrystalline Cu-Zr alloys
已知基于晶界的机制控制纳米晶金属的塑性形变和失效，其中对晶界结构的操纵是用于调整这种响应的有希望的途径。在这项研究中，界面结构无序的纳米晶Cu-Zr合金的塑性和破坏的作用进行了研究，在原位扫描电子显微镜拉伸变形实验。创建两种模型材料，一种仅具有典型的有序晶界，另一种具有散布到边界网络中的非晶间膜，而微观结构在其他方面是相同的。因此，肤色类型的重要性，塑性和失败是孤立的，只有不同的肤色结构。拉伸实验表明，含有非晶薄膜的样品的故障是显着延迟，证明了增加的横截面积减少，减少剪切为主的故障的发生，减少应变局部化，和断裂表面更细长的凹坑功能。总的来说，这项研究提供了直接的证据表明，晶界处的结构无序可以有利于提高纳米晶金属的延展性。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci
What Stabilizes the Intermediate Structure of an Amorphous Alloy?
我们提出了一个模型的二元金属-非金属合金的模拟研究的结果，我们的特点和解释的本地协调结构，与这些协调多面体的包装和热稳定性的各种结构元素的模型非晶态固体的中间结构。
2019-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Exchange coupling and enhancement of Curie temperature of the intergranular amorphous region in nano-crystalline duplex-phase alloys system
我们探讨了一个共同的两相纳米磁性系统的磁性行为的Monte Carlo计算机模拟的修改海森堡模型上的三维复杂晶格单自旋和集群自旋。研究了两组元磁性相之间的交换耦合对一种常见的非晶合金系晶间非晶区居里温度（ECT）的提高的影响，该合金系中有大量纳米微晶嵌入非晶基体中。系统地研究了ECT对纳米微晶尺寸、体积分数和晶粒间距的影响。结果表明，大的晶化体积分数、小的晶粒尺寸和薄的晶间相厚度导致晶间非晶区的ECT明显，而纳米晶的居里温度略有下降。本文提出了一个与微观结构参数有关的经验公式，该公式与实验值在一个数量级内吻合。此外，我们还模拟了一种软硬纳米复合体系的退磁过程。我们估计了两个组分相之间的交换耦合对两相磁化的协同性和磁化的相干反转以及磁化率和能量积的影响。
2004-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Kinetically controlling surface atom arrangements in thermally robust, amorphous high-entropy alloy nanoparticles by solvent selection
本研究以坎托合金为模型，通过溶剂选择在纳秒脉冲激光合成中控制碳掺杂，实现非晶高熵纳米颗粒表面原子排列的动力学调控，并提出了相关形成机制。
2025-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Lithiation-delithiation cycles of amorphous Si nanowires investigated by molecular dynamics simulations
采用分子动力学模拟研究了非晶硅纳米线（$a$ -SiNW）在不同循环条件下锂化和脱锂的原子机制.首先，来自Cui等人[J. Power Sources. 2012，（207）150]已经在静态（Li $_x$ Si合金相和点缺陷能量）和动态性质（Li扩散）上进一步优化，以再现在{ \it ab initio}水平上计算的小结晶Si纳米线的锂化。$a$ -SiNW的锂化揭示了与结晶Si锂化相比具有更大扩散界面的锂化的两相过程。在非晶Si $_x$ Li合金外壳中观察到压缩轴向应力。由于金属玻璃的软玻璃化行为，它们很容易被释放。相反，在结晶SiNW中，窄结晶锂化界面中的较大应力几乎不被释放，并且需要相变为非晶以进行操作，这延迟了锂化。的充放电循环的历史，以及温度出现作为驱动力的相变从非晶Li $_x$ Si合金的更稳定的结晶相对应物。我们的工作表明，完全脱锂可以修复硅纳米线，以提高使用硅阳极的锂离子电池的寿命周期。
2019-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous alloys surpass E/10 strength limit at extreme strain rates
理论预测的理想强度的材料范围从E/30到E/10（E是杨氏模量）。然而，尽管在过去的十年里人们对金属的理想强度有着强烈的兴趣，但金属在实验中可以达到的理想强度的值仍然是一个谜（1-5）。在这项研究中，我们证明了前所未有的强度的非晶Cu-Zr合金，超过了E/10的限制。对Cu 50 Zr 50合金进行了激光冲击实验，研究了其在1000应变率下的强度和失效机制。在应变速率大于10^7 s^-1时，该材料的层裂强度高达9.8 GPa，约为其P波模量（~ E/6）的1/13，创下了金属材料弹性限度的新纪录。电子显微镜和大规模的分子动力学模拟显示，空洞的成核和生长，而不是剪切带，构成了金属玻璃在极快的应变速率的主要失效机制。提出了一个新的孔隙形成模型，该模型受表面能控制，解释了材料强度的速率依赖性。这项研究的结果揭示了在苛刻的机械条件下，在未来的应用中使用纳米结构金属中的非晶相的新的可能方法。
2022-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and properties of (TiZrNbCu)_1-xNi_x high entropy amorphous alloys
对四种（TiZrNbCu）_1-xNi_x（x \le 0.25）非晶高熵合金（a-HEA）的性能进行了综合研究。样品为约20 \mum厚的带状物，其完全非晶态通过X射线衍射和热分析来验证。用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对样品的表面形貌、成分和组分分布进行了研究。所选择的性质是熔融温度（T_m）、低温比热（LTSH）、磁化率χ_exp和杨氏模量（E）。而LTSH和χ_exp是针对铸态样品测量的，E是针对铸态样品和松弛样品（在接近玻璃化转变温度的短退火之后）两者测量的。LTSH表明费米能级的电子态密度N_0（E_F）随着x的增加而减小，而德拜温度（θ_D）随着x的增加而增加。这与在前过渡金属（TE）与后过渡金属（TL）的二元和三元金属玻璃中观察到的相似，表明N_0（E_F）主要由TE的d电子控制。LTSH也表明在低于1.8K时没有超导电性，在4K以上出现玻色子峰，类自由电子顺磁效应对χ_exp的贡献随x减小，而E与θ_D一样随x增大，表明Ni的加入增强了原子间的成键。混合物的规则，这些和其他类似的HEAs的适用性进行了简要讨论。
2016-11-18 cond-mat.mtrl-sci
A computational alloy design framework for the promotion of amorphous grain boundary complexions
Hopkins Extreme Materials Institute, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学极端材料研究所）；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 Materials Science and Engineering, University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系）；Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校机械与航空航天工程系）；Department of Materials Science and Chemical Engineering, Stony Brook University（石溪大学材料科学与化学工程系）；Institute for Advanced Computational Science, Stony Brook University（石溪大学高级计算科学研究所）；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室材料科学与技术部）
本文提出一种计算合金设计框架，用于选择促进非晶粒界复杂结构的掺杂剂，通过密度泛函理论计算评估掺杂剂的粒界偏析倾向和非晶化能量惩罚，验证了掺杂剂对降低烧结起始温度的作用。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Dielectric Properties of Amorphous High-kappa Oxides: HfO2, ZrO2 and their alloys
高$κ$金属氧化物是一类在现代器件物理和技术中发挥越来越重要作用的材料。在这里，我们报告的结构和晶格介电常数的大块非晶金属氧化物的性质的理论研究的经典分子动力学（MD）的结构演化和量子力学的第一性原理密度泛函理论（DFT）的电子结构分析相结合的方法。使用基于Born-Mayer-Buckingham势函数的经典分子动力学方法，在熔融和淬火方案中，生成了具有不同浓度值$x$的高$κ$金属氧化物Hf $_{1-x}$ Zr $_x$ O $_2$的非晶结构。配位数和径向分布函数的计算结果与相应的实验数据吻合较好。然后，我们计算的晶格介电常数的材料从量子力学的第一性原理，并在一个系综的样品的平均值同意与现有的实验数据，是非常接近的介电常数的立方形式。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of local atomic structure accompanying devitrification of amorphous Ni-Zr alloy thin films
薄膜金属玻璃的失透可以形成具有新颖结构和磁性的部分晶化或完全晶化材料。这些系统的期望和可调特性的发展驱动了在原子水平上理解其热演化机制的需要。共溅射非晶态Ni-Zr合金薄膜经200 ℃到800 ℃的热退火后，发生了非晶态到晶态的转变。局部原子结构的演变，包括氧化物的形成和耗尽，在此脱玻过程中，确定使用组合的X射线反射率（XRR），掠入射X射线衍射（GIXRD）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）技术。合金的最可能相被确定为Ni 7Zr 2;经历多晶型转变。还注意到，随着退火的进行，膜中的轻微氧化物含量迅速降低;使结晶途径不受阻碍。XRR和GIXRD数据的模拟和分析表明，薄膜厚度随着退火而减小，而长程序增加。观察到对分布函数峰宽随着退火而减小，表明当它从非晶态转变为晶态时，对系统中的结构无序的控制。在退火的每个阶段，通过EXAFS测量，这给了适当的洞察原子尺度的变化，目前的秩序，每个组成部分的环境中的部分原子分布进行了检查。通过这些技术进行的详细分析给出了一致的结果，从而提供了这种技术上有用的材料中失透的热演化过程的真实情况。
2022-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Spin glass behavior in amorphous Cr2Ge2Te6 phase-change alloy
研究发现非晶 Cr2Ge2Te6 仍保持自旋极化，但在 20 K 以下转变为自旋玻璃态，计算表明其源于 Cr-Te-Cr 键畸变和无序增加。
2023-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Hysteresis Behavior in Sputter-deposited Ultrathin Films of Amorphous- CoFeB Alloy
Shiv Nadar Institution of Eminence（Shiv Nadar卓越学院）
研究非晶CoFeB合金超薄膜的异常磁滞行为，揭示其各向异性来源及界面效应，为改进软磁合金性能提供新思路。
2025-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Viscosity and relaxation processes of the liquid become amorphous Al-Ni-REM alloys
研究了Al_（87）Ni_（88）Y_5、Al_（86）Ni_（88）La_6、Al_（86）Ni_（88）Ce_6和Al浓度大于90 at.%的Al-Ni、Al-Y二元合金熔体的粘度随温度和时间的变化关系本文研究了Al-Y，Al-Ni-REM合金在固液相变后，由于基-非均质合金的非平衡态被破坏，发生了非单调弛豫过程。提出了非平衡熔体的非单调弛豫机制。
2014-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Structural and Dynamical Properties of Amorphous Metallic Alloy $Ni_{33}Zr_{67}$ at the Temperature $T=300K$
采用分子动力学模拟方法研究了非晶态金属合金$Ni_{33}Zr_{67}$在温度为$T=300K$时的结构特性和原子集体微观动力学。计算的平衡结构和动力学特性与中子衍射和非弹性X射线散射的实验数据进行了比较。我们提出的解释观察到的结构弛豫的微观密度波动的非晶态金属合金的框架内的递归关系方法。非晶态$Ni_{33}Zr_{67}$的$I(k,ω)$散射强度的理论计算结果与计算机模拟结果以及非弹性X射线散射的实验数据符合得很好。
2012-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Enhanced radiation damage tolerance of amorphous interphase and grain boundary complexions in Cu-Ta
本研究利用原子模拟发现，Cu-Ta 合金中非晶相界和晶界 complexion 比有序结构产生更少缺陷，且其厚度通过影响位移阈值能改变缺陷产生率，从而显著提升抗辐照能力，突显了界面工程的应用潜力。
2023-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Perspectives on Novel Refractory Amorphous High-Entropy Alloys in Extreme Environments
本文用磁控溅射法合成了W-Ta-Cr-V和W-Ta-Cr-V-Hf两种新的难熔非晶高熵合金，并在高温退火和置换辐照下用\textit{in situ}透射电镜进行了测试。虽然发现WTaCrV RAHEA在这样的测试下是不稳定的，但发现在构成新的五元WTaCrVHf RAHEA的该系统中添加Hf是在退火和辐照下实现稳定性的途径。观察到的WTaCrVHf RAHEA内发生的纳米沉淀物的重新组装的一个新的效果，在辐照下表明，由非晶基体与结晶纳米尺寸的沉淀物组成的双相微结构增强了系统的辐射响应。它表明，可调的化学复杂性出现作为一种新的合金设计策略，以促进极端环境中使用新的RAHEAs。介绍了化学成分复杂的非晶态金属合金在极端环境下的合金设计和应用的新观点，重点讨论了高温退火和置换辐照时的热力学相稳定性。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Critical cooling rate for the glass formation of ferromagnetic Fe40Ni40P14B6 alloy
采用快速凝固技术制备了Fe-Ni-P-B块状非晶合金。制备的最大非晶样品直径约为2.5 mm，通过有限差分数值计算，可以估算出该合金系统玻璃形成的相应冷却速率约为492.4 K/s。该值与用连续冷却转变（CCT）曲线法估算的Fe_（40）Ni_（40）P_（14）B_6合金的临界冷却速率Rc值在同一数量级上。实验结果表明，该方法能较好地去除非均相杂质。
2006-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Bulk nanocrystalline Al-Mg-Y alloys with amorphous grain boundary complexions display high strength and compressive plasticity
本研究制备了含非晶晶界 complexion 的块体纳米晶 Al-Mg-Y 合金，发现其层级微观结构可实现超 800 MPa 高强度与良好压缩塑性，为结构应用提供了新方案。
2025-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Spin to Charge Conversion in Amorphous Topological Insulating Gd-Alloyed BixSe1-x/CoFeB Bilayers
研究溅射制备的非晶Gd合金化BixSe1-x/CoFeB双层膜，通过自旋泵浦和太赫兹时域光谱证实了室温自旋至电荷转换，为探索非晶固体拓扑系统提供新方向。
2023-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Ultrathin, sputter-deposited, amorphous alloy films of ruthenium and molybdenum
本文介绍了用标准溅射法制备的钌钼二元合金薄膜的显微镜和衍射测量结果。对于接近Ru 50 Mo 50的组合物，我们发现薄膜是非晶的。膜的非晶性伴随着相对于钌或钼的同等厚度膜的粗糙度的粗糙度的显著降低。我们将此归因于缺乏颗粒结构，这是分离元件的多晶膜的特征。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio investigation of layered TMGeTe3 alloys for phase-change applications
本研究通过从头算模拟预测了四种层状TMGeTe3合金的动态稳定性，其中ScGeTe3、TiGeTe3和ZnGeTe3具有电阻对比度，MnGeTe3兼具铁磁性和非晶自旋玻璃相，为相变存储和磁性应用提供新候选材料。
2024-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Accelerated intermetallic phase amorphization in a Mg-based high-entropy alloy powder
本研究提出通过高能机械研磨结合多主元引入熵无序的方法，加速富Mg-Ti不混溶金属混合物向稳定非晶高熵合金粉末的转变，揭示了相变机制并验证了非晶相的退火稳定性。
2024-05-14 cond-mat.mtrl-sci
