Fe_(36.5)Cr_(8.5)Ni_(30)P_(16)B_4Mo_5金属玻璃晶化相变和原子迁移的研究

一、引言研究金属玻璃晶化过程是探索金属玻璃微观结构和电学、磁学、力学性能关系的一个重要方面。只有这样,才能加深对金属玻璃的稳定性规律的了解,以便对材料更有效的掌握和应用。近期来,对铁镍基金属玻璃的晶化研究已有不少报道。但对六元系统的铁镍金属玻璃     

(Fe_(1-x)Nb_x)_(84)B_(16)的电阻压力特性

对金属玻璃的电阻特性已进行了广泛的研究。宽温区内,对金属玻璃电阻-温度特性的研究是进行较早和较多的项目,先后已提出数种理论模型,以推广的Ziman模型、Mott的s-d散射模型及类Kondo模型常为人们引用,其中推广的Ziman模型除能解释金属玻璃的电阻-温度特性外,还可以用以解释热电势等现象,更为人们所关注。但此理论模型是以近自由电子模型为基础,并采用了弱散射近似条件(即电子平均自由程L》平均原子间距a),又使人们难以理解此模型的成功,金属玻璃中,一般L≈a,是不能满足此近似条件的;另外,它也不能解释电阻-温度特性中的饱和效应和难以解释已在一些金属玻璃中观察到的正Hall     

Fe_(80)B_(20)金属玻璃价电子结构分析

金属玻璃因其优异的性能而引起人们的极大兴趣。以Fe_(80)B_(20)金属玻璃为例,它不仅具有良好的机械性能(σ_F～3630MPa),而且又是一种近乎各向同性的优异软磁材料。本文首次将余瑞璜提出的“固体与分子经验电子理论”应用于金属玻璃,并对Fe_(80)B_(20)金属玻璃的价电子结构进行分析。     

一种新的金属玻璃Mo_(70)Ge_(20)B_(10)

非晶态过渡金属超导体的Collver-Hammond曲线,到目前为止仍是一个未被充分解释的问题,获得这条曲线的实验工作是基于研究电子束蒸发薄膜的超导体临界温度而得到的。这些膜有很多是在冷底板上制取的,其中有些在室温下已全部晶化,同时,薄膜样品又给一些物理测量带来了困难,如比热测量,因此获得大块的非晶态过渡金属及其合金是研究非晶态过渡金属的很重要的内容。通常获得大块非晶态样品都采用超高速液相淬火的方法,用这种方法,已经制备出了几个在室温下稳定的非晶态过渡金属合金,亦称金属玻璃,对于金属Mo及其合金只有加入类金属,才有希望得到这种室温稳定的金属玻璃。在此之前,有人制备出了     

压力下金属玻璃(Fe_(1-x)Nb_x)_(84)B_(16)的电子输运性质

对金属玻璃电子输运性质的研究已愈来愈广泛,至今,不仅还没有一种理论能统一的解释各种输运现象,而且可以说,对有些输运现象的观察还是十分缺乏的。对金属玻璃在压力下的电阻特性的研究是近几年才开展起来的工作,不仅理论解释需要探索,而系统的实验报道也还需要更多的工作。     

金属玻璃动态拉伸断裂(层裂)中的损伤演化行为

金属玻璃独特的非晶结构使其具有许多优异的力学、物理性能,因而在装甲防护、卫星护罩等方面拥有广阔的应用前景.近年来,在金属玻璃层裂面上观察到一种"韧脆转变"现象,其可能会加速材料的动态损伤演化进程,影响其在国防军事、航空航天方面的实际应用.如何有效规避此类缺陷,要求研究者在机理层面进一步加深对该过程的认识.本文回顾了冲击载荷下金属玻璃动态力学性能和损伤演化机理方面的研究现状,并对层裂过程中动态孔洞扩展的相关理论展开介绍,明确了已有实验工作和理论模型中的不足,旨在吸引更多研究者参与到该领域的研究中.     

用俄歇谱仪研究金属玻璃Pd_(80)Si_(20)的热稳定性

系统地研究金属玻璃的结构弛豫和晶化过程对研究这些材料的热稳性十分重要,一般采用传统的透射电子显微技术、X射线衍射、示差扫描卡计(DSC)和电阻测量等技术。这些方法各有特点和优越性,但也有它们的局限性,往往不能直接反映在加热过程中微区的结构变化和局部成份变化之间的关系。俄歇谱仪是研究试样表面层成份的重要工具,有较高的灵敏度。我们用俄歇谱仪原位加热的分析技术,初步看到了在Pd_(80)Si_(20)加玻璃态合金结构弛豫和晶化的同时,试样表面的成份在局部区域有明显的、规律性的变化。     

华人在金属玻璃领域的重要贡献

2022年是国际玻璃年。金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序，兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料，也是玻璃家族的新成员。快速发展的金属玻璃材料已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有着广泛的应用。在这个新型玻璃领域中，华人科学家作出了卓越的贡献。文章回顾 了近百年来金属玻璃研究和研发历程中华人科学家的重要贡献，并对未来中国在金属玻璃领域的发展和贡献进行展望。     

中国科学家在大块非晶材料领域的新进展

块体金属玻璃是通过现代冶金的方法, 抑制合金熔体的形核和长大, 保持液态的长程无序结构, 从而获得具有与玻璃类似结构的合金材料(称之为非晶化或玻璃化). 因而, 块体金属玻璃是兼有液体和固体、金属和玻璃特征的金属合金材料. 它具有许多独特、优异的物理、化学性能. 研究发现, 几乎所有的物质都可以被玻璃化, 但使金属合金玻璃化是最困难的, 因为金属合金的形核和长大过程非常快, 很难控制[1,2]. 因此, 虽然玻璃材料的制备和发展历史已有几千年, 但金属玻璃的历史只有几十年. 而且由于金属玻璃具有非同寻常的力学、物理和化学性能, 自它诞生以来就受到人们的广泛重视. 短短的几十年间, 金属玻璃已经在很多领域得到广泛应用. 同时, 金属玻璃材料的出现拓展了凝聚态物理的研究内容和视野, 金属玻璃为研究很多凝聚态物理问题提供了模型材料, 玻璃物理或非晶态物理已成为材料和凝聚态物理领域的前沿课题之一.     

Fe_6Mo_(18)Ni_(76)的自旋玻璃转变

一、引言自从Cannela和Mydosh首次发现AuFe的交流磁化率尖角以来,对自旋玻璃发生了日益增长的兴趣。多年来,人们主要注意力集中于AuFe、CuMn等典型的自旋玻璃,并取得了许多进展。但仍有许多问题尚未解决。     

(微)玻璃陨石研究进展

玻璃陨石是地外物体剧烈撞击地球时,地表靶物质熔融后快速凝结的天然玻璃。地表发现的玻璃陨石多呈块状,棕黑色到浅绿色,一般为厘米级大小,表面多具空气动力学熔蚀刻痕;与地表发现的玻璃陨石不同,微玻璃陨石是在沉积物或地层极为局限的层位中发现的微细玻璃陨石,粒度一般为毫米级以下,它们与相应的玻璃陨石事件在成因和分布范围上有密切的联系,其形成年龄和化学成分与玻璃陨石相当,并常具有撞击成因的结构构造特征。 虽然玻璃陨石也是一种撞击玻璃,但它具有广泛而限定的地理分布,至今没有找到相应的、可以确定的撞击坑,其靶物质的性质也不清楚,因此玻璃陨石在概念上不包括与特定撞击坑或界线事件有关的撞击玻璃（Impact glasses）或撞击成因的微玻璃球。     

金属玻璃(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)的磁化感生各向异性随温度的变化

一、引言 对于金属玻璃的磁感生各向异性常数K_u随温度的变化,已经发现有如下关系成立: K_u(T)=kM_s~α(T), (1)其中K_u(T)和M_s(T)为温度T下的磁感生各向异性常数和饱和磁化强度,k和α为常数。现有的工作曾得到不同的α值。对于FeNiPB的磁化感生各向异性,Egami等和Allia等得到α=2,Luborsky得到α=3.7。对于几种近零磁致伸缩Co基合金的磁化感生和应变感生各向异性,Flanders等和作者分别得到α=2.6和3。对于(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)的指     

金属玻璃的过去、现在和未来

金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序的金属材料。它是通过急冷、高压、强变形、先进制造等现代技术工艺以及熵或序调控理念合成的，兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料，也是玻璃家族的新成员。金属玻璃突破了金属材料原子结构有序的固有概念，颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路，把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度。它对金属材料的研发、结构材料、绿色节能、磁性材料、催化、信息等领域产生深刻的影响，同时催生了准晶、高熵合金、复杂合金、高熵金属玻璃、非晶基复合材料等新金属材料体系，彻底改变了古老金属和玻璃领域的面貌。金属玻璃的发明和研究虽然只有不到百年历史，但已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有广泛的应用，也为研究材料科学、凝聚态物理、复杂体系中一些重要科学问题提供了独特的模型体系，并成为凝聚态物理的一个重要分支学科。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发的历程，分析了当前该领域的前沿科学问题、发展方向、重要进展、机遇和挑战，以及在高新技术领域的应用，并探讨了金属玻璃及其相关领域如地外玻璃的发展前景。     

金属玻璃的过去、现在和未来

金属玻璃(又称非晶合金)是一类原子结构长程无序、短程有序的金属材料。它是通过急冷、高压、强变形、先进制造等现代技术工艺以及熵或序调控理念合成的，兼具金属、玻璃、液体、固体和软物质等物态特性的新型金属材料，也是玻璃家族的新成员。金属玻璃突破了金属材料原子结构有序的固有概念，颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路，把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度。它对金属材料的研发、结构材料、绿色节能、磁性材料、催化、信息等领域产生深刻的影响，同时催生了准晶、高熵合金、复杂合金、高熵金属玻璃、非晶基复合材料等新金属材料体系，彻底改变了古老金属和玻璃领域的面貌。金属玻璃的发明和研究虽然只有不到百年历史，但已经在军工航天等高技术、绿色节能、信息电子器件、催化、防腐等领域有广泛的应用，也为研究材料科学、凝聚态物理、复杂体系中一些重要科学问题提供了独特的模型体系，并成为凝聚态物理的一个重要分支学科。文章回顾了近百年来金属玻璃研究和研发的历程，分析了当前该领域的前沿科学问题、发展方向、重要进展、机遇和挑战，以及在高新技术领域的应用，并探讨了金属玻璃及其相关领域如地外玻璃的发展前景。     

退火与“机械退火”对金属玻璃结构和力学性能的影响

金属玻璃是一种新型亚稳态金属材料,具有一系列优良的物理、化学和力学性能。然而在高温或室温长期使用条件下,金属玻璃易于转变为更稳定、更低能量状态的晶体材料,已成为限制其广泛应用的瓶颈之一。研究金属玻璃的退火对其结构、力学性能的影响具有重要的意义。文章综述了常规退火与"机械退火"对大块金属玻璃的结构和力学性能的影响。研究发现:在玻璃化转变温度以下退火时,密度、剪切波速度、纵波速度和弹性模量随退火时间的增加而增加,这是由于在结构上不同程度的原子重排所致;大块金属玻璃在低于屈服强度的恒定应力下"机械退火"密度增加;卸载载荷室温下时效处理超过30天后,屈服强度和断裂强度均降低,并且在塑性阶段锯齿状塑性流动的幅度增加。这个结果可能对于深入理解大块金属玻璃的结构和塑性变形具有一定的指导作用。     

块体金属玻璃过冷液相的高热稳定性与非晶形成能力的原子机制

过去几十年里,从原子尺度理解块体金属玻璃形成过冷液相特性与微结构的关系吸引了材料学家和凝聚态物理学家极大的关注,是此类先进工程金属材料得到实际开发应用的关键之所在。本文综述了前期有关块体金属玻璃有序原子团簇结构随热处理或微量元素添加,演化及其对过冷液相热稳定性、晶化行为和玻璃形成能力影响的研究成果;并聚焦在块体金属玻璃过冷液相中的两类不同原子团簇,即类二十面体原子团簇和类晶体原子团簇。这两类原子团簇的共同存在是块体金属玻璃高热稳定性和纳米晶化的重要因素。通过微合金可以调控过冷金属液相中原子团簇的结构和体积分数,从而进一步推进它们的实际工程或功能性运用。     

无序材料中的待解之谜——金属玻璃研究进展

金属玻璃是1960 年被发明的新材料,多年以来被各国科学家广泛而深入地研究。与相应的晶态合金相比,这种材料展现出非常独特的力学与物理性能,使之在多个领域都有广阔的应用前景。同时,金属玻璃作为结构无序材料中一类相对简单的代表体系,是研究非晶态物理的一个比较理想的材料模型。解决金属玻璃中的基本科学问题,比如它的结构表征、形变机理、玻璃转变、玻璃形成能力等,不仅可以促进金属玻璃本身的应用,而且也将推动整个凝聚态物理学的发展。     

崭露头角的"金属玻璃"

近年来,随着材料工程的开发和研究,在冶金工业中出现了一种崭新的工程材料,叫做“金属玻璃”。它一问世,便在工业生产的各个领域中很快得到广泛应用,显示出了极大的实用价值。我们知道,固体物质一般可分为两大类:一类叫晶体物质,它的原子呈有规则的排列,金属就属于这一类。还有一类叫非晶体物质,它的原子排列是混乱的,没有规则的,常见的玻璃就属于这一类。但科学家研究发现,晶体物质和非晶体物质在一定条件下可以互相转化,成为一种既具有金属的传热、磁性、导电等特性,又有玻璃的坚固、耐腐蚀的新物质,这种新物质就叫做“金属玻璃”。金属之…     

冷变形对金属玻璃体稳定性和物理性能的影响

冷变形对金属玻璃体性能的影响,目前还研究得不多。Chen发现Pd—Cu—Si金属玻璃体没有加工硬化现象。并且他又指出,经冷变形后,金属玻璃的弹性模量大约降低1％。Barmatz等在研究冷变形对Fe-基玻璃滞弹特性的影响时提出,冷变形明显地增强了金属玻璃体在低温时,声波的衰减和散射。Chen用正电子湮没技术研究了冷轧后,Pd—Cu—Si玻璃的结构时提出,冷轧后的金属玻璃体没有产生像空穴缺陷一样的结构。为了解金属玻璃体     

Zr-Cu合金玻璃的上临界场H_(c2)及临界电流密度J_c

研究金属玻璃的上临界场H_(c2)及临界电流密度J_c不仅因其理论上的意义,也有其潜在的应用前景。Johnson等已报道了他们的工作,但目前无论在理论上或实验上,都还有待进行更多的工作。 我们对Zr_xCu_(100-x)(x=75和70)的H_(c2)(T)和J_c(T,H)进行了研究,观察到在T_c附近