On the nature of the glass transition in metallic glasses after deep relaxation
本文通过平行研究深度弛豫后Zr基金属玻璃的量热与高频剪切模量行为，提出以高频剪切模量控制玻璃弛豫的理论，发现其过剩热容实验与计算数据高度一致，并论证该转变接近一级相变。
2025-03-06 cond-mat.dis-nn
Effect of the entropy on the shear viscosity of metallic glasses near the glass transition
本研究测量了14种金属玻璃，发现玻璃转变温度处的剪切黏度随混合熵增加而显著上升，其根本原因在于高混合熵对应于更低的过剩熵。
2023-11-19 cond-mat.dis-nn
Correlation between local structure and dynamic heterogeneity in a metallic glass-forming liquid
动力学非均匀性是过冷液体的重要性质之一。然而，它的结构起源对许多系统仍然是开放的。在这里，我们提出了一个新的结构参数来表征局部原子堆积在金属液体。研究发现，在模拟的金属玻璃形成液体中，新参数与势能和原子迁移率密切相关。它还表现出显着的空间异质性，这些结构波动与长期动力倾向的空间分布密切相关。因此，我们的结果提供了原子结构和动力学不均匀性之间的相关性的直接证据。
2015-10-15 cond-mat.dis-nn
The glass transition diagram in model metallic glasses
本文报道了室温下应变速率（相当于实验观察时间）诱导SrCaYbMg（Li）Zn（Cu）非晶合金的玻璃转变。一个临界应变速率，相当于玻璃化转变温度，发现应变速率诱导的玻璃态到类液体粘塑性状态的翻译。结果表明，等效于温度和应力的观测时间是影响玻璃化转变的关键参数。为了更好地理解金属玻璃的本质，建立了一个包含时间、温度和应力的三维玻璃转变相图。
2013-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dimensionless parameter of structural ordering and excess entropy of metallic and tellurite glasses
本文基于玻璃相对于晶体的过剩熵，提出无量纲序参数$ξ$，用于量化玻璃结构有序度，并在13种金属和2种亚碲酸盐玻璃上验证了其对结构状态和化学成分的高敏感性，为不同类别玻璃的结构分析提供了新方法。
2023-08-03 cond-mat.dis-nn
Non-isothermal stress relaxation in conventional and high-entropy metallic glasses and its relationship to themixing and excess entropy
本研究通过量热和扭转应力松弛实验，发现高熵金属玻璃（ΔSmix>1.5R）抗应力松弛能力更强，并引入熵基参数ΔS揭示应力松弛深度与混合熵和过量熵的关系。
2025-05-23 cond-mat.dis-nn
Diffusion in a model metallic glass: heterogeneity and ageing
本文报道了零压下二元Lennard-Jones系统在过冷液态和玻璃态下的分子动力学模拟结果。我们首先遵循扩散率和动态不均匀性随温度的演变，并显示它们的相关性。在第二步中，我们跟踪淬火玻璃的老化。随着扩散率随着老化而降低，异质性增加。我们的结论是，非均匀性是松弛状态的固有扩散的属性。随时效时间的变化可以解释淬火缺陷结构的退火。这种退火具有相同的衰减常数的两个组件的扩散性和异质性。\
2005-02-25 cond-mat.dis-nn
Critical behavior of the fluctuation heat capacity near the glass transition of metallic glasses
本文通过测量七种块体金属玻璃的高频剪切模量，引入并计算波动热容 $ΔC_f$，发现其在玻璃转变附近呈现类似 $λ$ 峰的临界现象，并确定平均临界指数 $α=0.26$，表明玻璃转变具有介于二级相变与三临界点转变之间的连续相变特征。
2023-06-01 cond-mat.dis-nn
Metallic Spin Glass in Infinite Dimensions
我们将Mott跃迁的动力学平均场论与无限维自旋玻璃理论相结合，从随机自旋费米子模型导出了金属自旋玻璃态。
2000-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Wavelike fracture pattern in metallic glasses: a Kelvin-Helmholtz flow instability
我们报告了一种在室温（300 K）和液氮温度（77 K）之间的温度下，在准静态单轴拉伸下变形的Zr基大块金属玻璃中的波状断裂图案。我们把这种波浪状的图案的Kelvin-Helmholtz流动不稳定性，发生在局部开裂/软化区域之间的某些接口。通过水动力扰动分析，得到了斑图形成的失稳判据，并建立了不稳定图，表明界面两侧的剪切速度差是主要的失稳因素。最后，特征不稳定时间（不稳定增长率的倒数）探索通过寻求在主导（最快）不稳定模式的色散关系。这一结果加深了对金属玻璃的流动和断裂及其液态结构本质的理解。
2014-02-21 cond-mat.dis-nn
Fast relaxation in metallic glasses studied by measurements of the internal friction at high frequencies
通过对14种大块金属玻璃进行高频内耗测量，首次发现12种样品在400-500 K存在快弛豫峰，其弛豫时间约0.3微秒且受热处理影响微弱，并测定了4种样品的表观激活焓。
2024-04-27 cond-mat.dis-nn
Acoustic properties of metallic glasses at low temperatures -- tunneling systems and their dephasing
在宽频率范围内测量的大块金属玻璃的低温声学性质严格地测试了标准隧穿模型的预测。这些实验和分析的强度主要是基于隧道态与超导态中的传导电子或准粒子的相互作用。在kHz和GHz频率下对相同样品材料进行的一系列新实验基本上证实了先前的测量结果及其与理论预测的差异。这些差异可以通过更正确地考虑占主导地位的二能级原子隧穿系统的线宽来消除。事实上，由与传导电子的相互作用引起或介导的失相可能导致特别大的线宽，并破坏隧道系统在正常导电状态下的二能级特性。
2021-03-11 cond-mat.dis-nn
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
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
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
Revealing Rejuvenated Disorder States towards Crystallization in a Supercooled Metallic Glass-Forming Liquid
我们报告了一个深过冷金属玻璃形成液体中的结晶通过开发适当的集体变量的metadhesics模拟研究。通过结合自由能面和原子水平行为分析，揭示了一个异常吸热结晶过程：首先通过改变Cu原子周围的局部化学有序性，形成局部五重对称性较低、动力学较快的再生无序态，然后作为有序微晶形核的先驱.这一过程反映了一个复杂的能源景观，以及分离的玻璃和晶体盆地，产生的直接证据的内在挫折对结晶深过冷金属玻璃形成液体。此外，具有不同物理行为的再生无序状态提供了通过控制金属熔体的热历史来定制金属玻璃的性能的巨大机会。
2020-02-22 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph
Microscopic observation of two-level systems in a metallic glass model
非晶态固体的低温准普适行为归因于在势能景观的低能区域中发现的空间局域化隧穿缺陷的存在。可以研究玻璃的计算模型来阐明这些缺陷的微观本质。最近的模拟工作已经证明了使用交换蒙特卡罗算法模拟金属玻璃的模型产生稳定的玻璃态配置的方法。在这些研究的基础上，我们提出了一个广泛的探索的玻璃metabasins的势能景观的变体最广泛使用的模型的金属玻璃。我们仔细识别隧道缺陷，并揭示其耗尽增加玻璃稳定性。在实验玻璃化转变温度附近的隧道缺陷的密度似乎是在很好的协议与实验测量。
2023-01-04 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph
Gamma relaxation in bulk metallic glasses
研究初级α-和次级β-弛豫过程对理解金属玻璃的结构和流变性有重要贡献。在这封信中，我们报告了第三种弛豫机制，即低温下损耗模量的最大值，我们称之为γ-弛豫。与α-和β-弛豫机制相反，这种不可逆的低能量激发导致宏观再生，我们将其归因于冷却期间由热应力驱动的基质中的非仿射原子重排。在三种不同的玻璃合金中观察到，低温弛豫被确定为金属玻璃中的一般过程。
2017-03-27 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
"Butterfly Effect" in Shear-Banding Mediated Plasticity of Metallic Glasses
金属玻璃对机械应力的响应是复杂而不均匀的，塑性应变高度集中在纳米级剪切带中。与结晶固体中定义明确的变形机制相反，理解金属玻璃中的机械响应机制及其与宏观塑性的内在相关性仍然是长期存在的问题。通过实验和理论分析相结合的方法，我们发现金属玻璃中的剪切带过程呈现出复杂的混沌动力学，表现为存在环面破坏相图、正的李雅普诺夫指数和分数李雅普诺夫维数。我们还表明，实验观察到的大塑性波动的金属玻璃测试在相同的条件下，可以解释从混沌剪切带动力学，这可能会导致失控剪切带的临界条件的外观上的不确定性。从物理上讲，剪切带的混沌动力学是由剪切带内结构无序和温度升高之间的相互作用引起的。通过调节变形参数，可以将混沌动力学转化为对应于较小塑性波动的周期轨道状态。我们的研究结果表明，金属玻璃的塑性流动是一个复杂的动力学过程，这是高度敏感的初始条件，并让人联想到“蝴蝶效应”，在许多复杂的动力学系统中观察到的。
2020-03-10 cond-mat.dis-nn 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
Metallic ground state and glassy transport in single crystalline URh$_2$Ge$_2$: Enhancement of disorder effects in a strongly correlated electron system
本文详细研究了中等无序重费米子系统URh $_2$ Ge $_2$的电子输运性质。对于这种材料，我们发现在一个单一的晶体化合物的玻璃态电子输运。我们推导出的电导率的温度依赖性，并建立通过光学电导率和霍尔效应测量的金属性。电子输运性质的整体行为非常类似于金属玻璃，在低温下额外的轻微自旋无序的贡献。我们认为，这种玻璃态的电子行为在晶体化合物中反映了增强的无序效应的结果，强的电子相关。
2004-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
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
Compressed correlation functions and fast aging dynamics in metallic glasses
我们提出的X射线光子相关光谱测量的原子动力学在Zr 67 Ni 33金属玻璃，远低于其玻璃化转变温度。我们发现密度涨落的衰减可以用压缩的、比指数快的关联函数来描述，这种关联函数可以用著名的Kohlrausch-Williams-Watts函数来模拟，其形状指数β大于1。这个参数还被发现是独立的等待时间和波矢量，导致的可能性，重新调整所有的关联函数到一个单一的主曲线。在玻璃态的动力学的特征还在于不同的老化制度，坚持在深玻璃态。这些功能似乎是普遍的金属玻璃，并建议一个非扩散性质的动态。这种普遍性是支持的可能性，描述的结构弛豫时间与等待时间的快速增加，使用一个独特的模型函数，独立的系统的微观细节。
2013-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Time of Flight Transients in the Dipolar Glass Model
使用蒙特卡罗模拟，我们研究了由偶极玻璃模型预测的跳跃中心的随机空间分布的飞行时间电流瞬变。在室温下，研究了宽范围的电场和样品厚度下载流子漂移迁移率的行为。平坦的平台区之后是$j\propto t^{-2}$电流衰减，这是模拟瞬态的最常见特征。Poole-Frenkel迁移率场依赖性在5至200 V/ $μ$ m范围内得到证实，并与样品厚度无关。已经观察到的普遍性的瞬态场和样品厚度。一个简单的唯象模型来描述模拟电流瞬变已被提出。模拟结果与报道的原型分子掺杂聚合物的Poole-Frenkel斜率和瞬态形状非常一致。
2013-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale relaxation dynamics and aging in a metallic glass probed by X-ray photon correlation spectroscopy
我们用X射线光子相关谱研究了金属玻璃在原子长度尺度上的结构弛豫过程。我们报告的动态之间的交叉过冷液体相和亚稳玻璃态的证据，表明不同的起源整个过渡的松弛过程。此外，使用不同的冷却速率，我们观察到一个复杂的层次结构的动态过程，其特征在于不同的老化制度。与软玻璃质材料（如凝胶和浓缩胶体悬浮液）的老化动力学的强类比指出应力松弛是驱动失衡系统松弛动力学的通用机制。
2012-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
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
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
Soft mode parameter as an indicator for the activation energy spectra in metallic glass
势能面（PEL）的激活能（E_A）谱为解释非晶材料中的复杂现象提供了一个方便的视角，然而，E_A谱与金属玻璃中其它物理性质之间的联系仍然是个谜。通过对大量具有不同局部几何有序度的金属玻璃样品（对应于较宽的加工历史）的EA谱的系统探测，发现样品的剪切模量与EA谱的算术平均值而不是局部几何有序度有很强的相关性。此外，我们还研究了所获得的E_A谱与各种公认的物理参数之间的相关性。我们的研究结果清楚地表明，软模参数λ和E_A谱是相关的，因此，它可以作为金属玻璃性质的一个很好的指标，并通过PEL介质对金属玻璃的结构-性质关系提供了重要的启示。
2020-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of pressure-induced rejuvenation and strain-hardening in metallic glasses
我们从理论上研究了高压对金属玻璃原子动力学的影响。该理论预测了压缩引起的再生和最近在金属玻璃中观察到的应变硬化。压力下的结构松弛主要由局部笼动力学控制。外加压力限制了原子的动力学约束，降低了原子的迁移率。此外，压缩诱导再生的亚稳态（局部最小值）在自由能景观中的较高能量。因此，压缩的金属玻璃可以再生，并且相应的弛豫是可逆的。这种行为导致机械变形实验中的应变硬化。理论预测与实验吻合得很好。
2020-10-24 cond-mat.dis-nn 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
Local connectivity modulates multi-scale relaxation dynamics in a metallic glass-forming system
玻璃形成系统中快振动动力学和慢扩散动力学之间的联系是物理科学中最具挑战性的问题之一。在金属过冷液体模型中，我们发现局域连通性作为原子级结构序参量不仅调节了二十面体配位粒子的短时振动激发，同时也调节了它们的长时弛豫动力学，即从拉伸指数到压缩指数的变化，表明这种粒子的运动从亚扩散到高扩散的动态转变.我们的结果表明，长时动力学具有与短时动力学相关的原子级结构起源，从而暗示了玻璃材料中快振动动力学和慢结构弛豫之间的结构桥梁。
2017-08-08 cond-mat.dis-nn 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
Light scattering study of low-energy vibrational excitations in the metallic glass Ni$_{67}$Zr$_{33}$ using electronic Raman scattering
测量了金属玻璃Ni $_{67}$ Zr $_{33}$的拉曼响应随偏振和温度的变化，并进行了理论分析。出乎意料的是，在高达300 \wn的范围内的强度在冷却时增加，当响应仅源自振动时，如在绝缘体中，这是违反直觉的。增加找到一个自然的解释，如果传导电子被假定为散射的局部振动与散射概率成正比的德拜-沃勒因子。我们的假设都不是具体的材料，并且预期结果通常与无序系统相关。
2011-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Relaxation decoupling in metallic glassy state
在冷却时，玻璃形成液体经历与笼振动和从笼中逃逸相关的两步弛豫，以及随后的\b{eta} -和α-弛豫之间的解耦。所发现的退耦行为极大地改变了玻璃物理和材料研究的面貌。在这里，我们报告了一种新的动态解耦，松弛函数的变化逐渐从一个单一的步骤，两个步骤的形式，随着温度的下降，通过应力松弛的各种金属玻璃在一个广泛的时间和温度范围内低于玻璃化转变温度（Tg）。这样的两步弛豫在玻璃态是出乎意料的，并揭示了从两种不同的机制所产生的动态模式的解耦：一个更快的表现出弹道般的功能，和一个较慢的一个与较宽的弛豫时间分布典型的亚扩散原子运动。这是第一次观察到的两步动力学在金属玻璃态点远比预期的玻璃弛豫方案丰富。
2016-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Griffiths-like region explains the dynamic anomaly in metallic glass-forming liquids
Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过数值模拟揭示金属玻璃形成液体中动态异常的热力学机制，提出Griffiths-like区域解释其异常现象。
2026-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Bayesian exploration of the composition space of CuZrAl metallic glasses for mechanical properties
本文利用贝叶斯优化与分子动力学模拟，探索CuZrAl金属玻璃组成空间，高效确定屈服应力最优的铝和锆浓度窗口，为小数据下金属玻璃设计开辟新途径。
2024-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Structure and size of the plastic zone formed during nanoindentation of a metallic glass
利用分子动力学模拟，我们研究了大的CuZr玻璃系统在纳米压痕过程中产生的塑性区。塑性区由一个核心区域和一个尾部组成，在核心区域中，几乎每个原子都经历塑性重排，在尾部，塑性活性原子的密度分布衰减到零。与晶体基材相比，金属玻璃中的塑性区明显小于晶体。所谓的塑性区尺寸因子，它将塑性区的半径与压头与基体的接触半径联系起来，假定值约为1，而在晶体中--取决于晶体结构--值通常为2- 3。金属玻璃中的小塑性区是由非晶基体中基本上均匀的变形引起的，而在晶体中，异质位错占主导地位，其生长导致塑性区的显着扩展。
2019-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure-induced non-monotonic crossover of steady relaxation dynamics in a metallic glass
本研究利用原位高压同步辐射高能X射线光子相关光谱，发现铈基金属玻璃在压缩过程中于约3 GPa处出现反直觉的集体原子运动非单调弛豫转变，并证明该异常与局部原子结构的剧烈变化密切相关。
2023-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Micro-structural characteristics and indentation behavior of Ce-Al-Ga alloys
首次报道的金属玻璃中的相分离引起了极大的关注，因为它们独特的非晶相的微观结构变化在不同的域尺寸。在此基础上，进一步探讨了Ce基金属玻璃中相分离的成因。在本文中，我们提出了广泛的调查，特别是涉及低浓度的Ga在Ce-Al-Ga金属玻璃。采用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）研究了快淬Ce 75 Al 25-xGax金属玻璃的显微结构特征和压痕行为。
2021-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Five-fold Symmetry in Au-Si Metallic Glass
第一个金属玻璃Au-Si合金的发现已经有半个多世纪了，但其原子结构至今仍是个谜。本文揭示了Au-Si金属玻璃中具有局域五重对称性的Au 8 Si十二面体是结构单元，Au 8 Si十二面体的互连方式决定了其中程有序性.降维后，表面有序化归因于Au 8 Si十二面体向五重对称平面Au5 Si金字塔的模体转化，Au5 Si金字塔的自组装导致形成能量最低的有序Au 2Si单层.此外，还进行了结构相似性分析，揭示了不同维度结构特征的物理根源。Au-Si的无定形是由于全局极小点附近的平滑能量景观，而有序的表面结构是由于陡峭的能量景观。
2022-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Metallic glasses for spintronics: anomalous temperature dependence and giant enhancement of inverse spin Hall effect
通过反自旋霍尔效应（ISHE）的自旋-电荷转换对于实现自旋电子学的各种应用是必不可少的。自旋霍尔响应通常遵循与纵向电阻率的通用标度关系，并且具有温和的温度依赖性，因为基元激发在电阻率和ISHE中仅起次要作用。在这里，我们报告的ISHE的金属玻璃显示出近两个数量级的增强与温度的阈值从80-100 K的玻璃化转变点的增加。由于电阻率在温度范围内变化很小，因此这种反常的温度依赖性与普遍存在的标度律相悖。这种巨大的温度提高可以很好地描述了一个两级的玻璃热激发模型，并消失后，结晶，提出了一个新的机制，涉及独特的玻璃热激发。这一发现可能为实现自旋电子器件在室温和更高温度下的高自旋-电荷转换效率以及利用自旋电流检测玻璃的结构和动力学铺平了新的途径。
2018-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier transport in molecularly doped polycarbonate as a test case for the dipolar glass model
本文采用偶极玻璃模型，对含有空间和能量无序的无序分子系统中的载流子输运进行了蒙特卡罗模拟。该材料的模型参数被选择为适合于典型的极性有机光电导体聚碳酸酯掺杂30%的芳香族腙，其传输特性在文献中有很好的记载。模拟的载流子迁移率表现出通常的Poole-Frenkel场依赖性，其斜率非常接近实验值，无需使用任何可调参数。在室温下，瞬变相对于电场和传输层厚度是普遍的。同时，载流子迁移率不依赖于层厚度，并且瞬态发展出一个明确的平台，其中电流不依赖于时间，从而证明了非色散传输机制。瞬变的尾部按幂律衰减，指数接近-2。这一特殊特征表明，瞬态接近色散和非色散输运状态之间的边界。模拟的瞬态过程与实验结果吻合得很好。总之，我们提供了第一次验证的偶极玻璃输运模型，其中主要的输运参数，从实验传输数据中提取，然后在运输模拟中使用的自洽性，和由此产生的迁移率场的依赖性和瞬态是非常好的协议与初始的实验数据。
2013-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
What renders bulk metallic glass ductile/brittle? -- new insight from the medium-range order
要理解整体大块金属玻璃（BMG）的延展性或脆性，需要对非晶结构有详细的了解。在缺口三点弯曲试验之前和之后，使用可变分辨率功能电子显微镜表征了延性Pd $_{40}$ Ni $_{40}$ P $_{20}$和脆性Zr $_{52.5}$ Cu $_{17.9}$ Ni $_{14.6}$ Al $_{10}$ Ti $_5$（Vit 105）的中程有序（MRO）。在这里，我们表明存在的第二个较大的MRO相关长度的韧性材料，这是不存在于脆性材料。与文献的比较表明，较大的相关长度占较大的剪切转换区（STZ），增加了非均质性。这使得更容易形成剪切带，从而解释了变形能力的差异。
2020-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principles modeling of the structural, electronic, and vibrational properties of Ni$_{40}$Pd$_{40}$P$_{20}$ bulk metallic glass
采用${\it ab\,initio}$分子动力学模拟和总能量优化方法研究了Ni-$_{40}$-P-$_{40}$-P-$_{20}$大块金属玻璃的结构、振动和电子性质.对所得${\it ab\,initio}$模型的结构分析表明，存在很少或没有P-P键和两个主要结构单元，由三帽三角棱柱（TTP）和帽正方形反棱柱（CSAP）组成，P作为这些单元的中心。计算的Pd和Ni的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）的K边谱与实验数据符合得很好。构型平均静态结构因子和广义振动态密度也与实验数据符合得很好。
2018-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nanoscratching of metallic glasses -- An atomistic study
材料的摩擦学性能在工程应用中起着重要的作用。到目前为止，许多实验研究已经确定了摩擦学参数和机械响应之间的相关性。采用分子动力学模拟方法，研究了Cu $_{64.5}$ Zr $_{35.5}$非晶合金的纳米划痕磨损行为。法向力和横向力以及硬度值的演变遵循结晶基材的公知行为。特别是，正面堆积的产生削弱了材料对划痕尖端的响应，并导致横向硬度与正常硬度相比降低。然而，金属玻璃随着温度的升高而软化，特别是在玻璃化转变温度以上，因此显示出更高的结构松弛所施加应力的趋势。这种塑性响应进行了分析，重点对局部区域的原子进行了强冯-米塞斯应变，因为这些是剪切转换区和剪切带的基础。由这些原子占据的体积随温度而增加，但仅在玻璃化转变温度以上观察到大的增加。我们用塑性效率的概念来量化塑性的产生，它将试样内部塑性体积的产生与外部损伤的形成，即划痕槽的形成联系起来。与纳米压痕相比，纳米划痕过程中塑料体积的产生速率与温度显著相关，使得玻璃内部在较低温度下更耐损伤，但在升高的温度下更易受损伤。
2019-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Revealing the low-temperature fast relaxation peak in a model metallic glass
基于广泛的分子动力学（MD）模拟结合动态力学谱方法，系统研究了一种模型金属玻璃的弛豫行为，首次在MD模拟中发现了损耗模量谱上明显的超低温峰.据发现，关系峰发生在比文献中报道的常规β关系峰的典型温度低得多的温度下。根据原子位移分析，我们揭示了可逆的原子运动，而不是热振动或局部结构重排，主要有助于这个弛豫峰。我们进一步确定原子水平的机制，这种快速弛豫过程的局部几何各向异性的特征。此外，通过追踪这些“可逆”原子的动力学行为，我们揭示了局域弛豫模式的内在层次，这些模式由原子振动触发，并逐渐发展为可逆和不可逆的原子运动。我们的研究结果揭示了金属玻璃弛豫过程的一般情况。
2020-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cooling rate dependence of simulated ${\rm Cu_{64.5}Zr_{35.5}}$ metallic glass structure
采用嵌入原子模型势的分子动力学模拟方法，研究了${\rm Cu_{64.5}Zr_{35.5}}$合金在较宽的冷却速率$γ\in(1.5\cdot 10^{9},10^{13})$ K/s范围内冷却过程中的结构演化。通过对短程有序和中程有序的研究，我们发现${\rm Cu_{64.5}Zr_{35.5}}$金属玻璃的结构主要取决于冷却速率。特别地，冷却速率的降低导致二十面体状团簇和Frank-Kasper Z16多面体的丰度增加。在$γ_{\rm min}=1.5\cdot 10^{9}$ K/s下，玻璃态的这些团簇的量急剧增加。通过对$γ_{\rm min}$玻璃的结构分析，发现在玻璃中形成了具有${\rm Cu_2Mg}$ Laves相结构的${\rm Cu_2Zr}$金属间化合物纳米晶粒。该化合物的结构与${\rm Cu_5Zr}$金属间化合物的结构是类质同象的。这两种晶格都由两种类型的团簇组成：Cu中心的13原子类二十面体团簇和Zr中心的17原子Frank-Kasper多面体Z16。这表明金属玻璃和金属间化合物具有相同的结构基序，并解释了在$γ_{\rm min}$上观察到的这些簇的丰度急剧增加。
2016-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
