美國科學家：調控軟點可以幫助改善金屬玻璃的延展性

       金屬玻璃（MG）具有非常高的強度，然而由于剪切帶的形成，其通常僅顯示最小的拉伸延展性。研究旨在提高MG內在異質性，以促進分布式流動，從而為改善單片MG的延展性提供新的可能。研究小組研究了非均質無定型構型引起的彈性各向異性對MG形變性能的影響，并利用多尺度模擬方法對體系延展性做了相關研究。通過原子尺度的計算模型發現，Cu64Zr36 MG在納米尺度下呈現出了高度異質的高斯型剪切模量分布，而其中局部的柔性區域很大程度伴隨著非彈性剪切形變的出現。對剪切變形區進行介觀尺度的動力學模型計算發現，納米尺度剪切形變轉化為剪切帶形變由局域剪切模量的空間異質性決定。為獲得最佳拉伸塑性，他們定義了彈性異質性的臨界空間相關長度。該臨界長度與剪切帶形成的轉變節點相關，其臨界值可從應力誘導的成核生長、結構決定的應變滲透與塑性流動的彈性軟點飽和度等性能進行表征。這一發現對于深化理解空間異質性與MG形變過程的關系具有重要意義。他們認為可通過調控材料本征的異質性來提升高強度金屬合金的拉伸塑性，從而促進新型延性單片MG的設計和開發。
 

圖1：納米尺度上彈性性質的空間異質性