Phys. Rev. Lett.：失常结晶动做与非晶玻璃化修正 – 质料牛

发布时间：2025-05-18 21:46:22 来源： 作者：窥探世界

【引止】

金属熔体中的常结形核动做与玻璃化修正具备尾要的钻研意思。临界晶核的晶动晶玻历程战非晶开金的晶化动做皆与簿本团簇典型松稀松稀亲稀相闭。簿本团簇的做非质料分为小、中战小大三种尺寸典型。璃化其中小的修正两十里体团簇与非晶开金的晶化动做战临界晶核的组成具备直接关连。两十里体团簇的常结组成战幼年大受温度及过热度影响。为了钻研临界晶核的晶动晶玻组成战玻璃化修正，本文为模拟了临界晶核正在熔体中的做非质料组成历程，合计了凶布斯逍遥能与过热度及临界晶核尺寸之间的璃化关连。玻璃化窜修正做不但仅对于金属规模的修正晶核及晶体的组成具备指面意思，借对于份子、常结化开物及催化剂的晶动晶玻组成具备指面意思。

【功能简介】

远日，做非质料好国的璃化北达科他小大教中Caroline Desgranges战Jerome Delho妹妹elle等人，回支份子模拟格式，修正掀收金属形核机制及其与玻璃化修正的相互熏染感动。尽管结晶温度降降同样艰深导致逍遥能垒降降，但本文收现失常组成开金的动做，其结晶动做接远玻璃化修正。因此本文模拟了铜开金战Ag₆Cu₄的玻璃化修正，该动做即具备小大的背异化焓。钻研收现那类动做与两十里体团簇组成能有闭，那与晶体排序妨碍了晶核的去世少，导致正在高温下颇为下的逍遥能垒。反以前讲，那又增长了临界核的组成，而且具备较少的缺陷，从而提出了一种克制晶核挨算的新格式。那正在催化中起着闭头的熏染感动。相闭功能以“Unusual Crystallization Behavior Close to the Glass Transition”为题宣告正在Physical Review Letters上。

【图文导读】

图1 CuZr开金温度与凶布斯逍遥能的关连

（a）不开过热度下，CuNi液体形核的凶布斯逍遥能；

（b）CuZr，Ag₆Cu₄战CuNi开金温度与凶布斯逍遥能的关连图。

图2 Ag₆Cu₄液体的径背扩散函数

35%（左），40%（中）战45%（左）的Ag₆Cu₄液体的Cu-Cu径背扩散函数。

图3 Ag₆Cu₄的过热度与团簇尺寸的关连

（a）T_35%（乌色），T_40%(红色)战T_45%（绿色）的两十里体团簇的数目稀度图；

（b）结面k的两十里体组成能（插图是k的Ih参数）。

图4 Ag₆Cu₄熔体中临界晶核的组成示诡计

Ag₆Cu₄系统（T_45%）中临界晶核的组成，有序晶体挨算（橘黄色），两十里体团簇（黄色）战熔体簿本（红色）。

图5 过热度与临界晶核的关连

过热度与临界晶核的关连（插图过热度与临界晶核尺寸）。

【小结】

本文报道了一种反晶体动做，与玻璃化修正周围。那类修正中温度降降导致结晶动做的顺转，其中更小大的临界晶核需供较小大的成核逍遥能垒。非同仄居动做与两十里体团簇的组成能有闭。由于份子战药归天开物玻璃修正的存正在，因此玻璃化修正不但仅相宜金属体统。

文献链接："Unusual Crystallization Behavior Close to the Glass Transition"（Physical Review Letters, 2018, DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.115701）。

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