Nat. Commun.：原位觀察非晶成核機制

【簡介】

塊狀金屬玻璃（BMG）具有高強度，低剛度和高彈性應變限制等力學性能，但由于延展性較差阻礙了BMG的廣泛應用。目前研究已知延展性差與單剪切帶形成與在低應變下快速傳播有關，但由于實驗條件受限，對剪切帶的起源研究沒有更深的了解。

【成果簡介】

近日，加州大學伯克利分校Thomas C. Pekin（第一兼通訊作者）以及Andrew M. Minor（共同通訊作者）發表題為“Direct measurement of nanostructural change during in situ deformation of a bulk metallic glass”的文章。研究人員通過原位納米束電子衍射，觀察到Cu₄₆Zr₄₆Al₈剪切帶形成期間局部短到中等范圍原子有序的變化，并結合分子動力學模擬，得出由剪切轉變區激活引起局部有序的類似減少，為非晶剪切帶成核機制提供了直接的實驗證據。

圖一：實驗思路

(a) 環形暗場

(b) NBED示意圖；橙色：二次對稱；藍色：四重對稱；黃色：無對稱。

圖二：原位過程中的應變以及順序映射

(a-e) 形變過程中的應力圖

(f) 原位測試載荷-位移圖

(g-k) 形變過程中表現為局部有序

(i) 對稱區域的相對平均量

圖三：Cu₄₆Zr₄₆Al₈金屬玻璃分子動力學模擬

(a-e)局部von Mises剪切應變

(f-j)粗晶粒局部二十面體空間分布

文獻鏈接：Direct measurement of nanostructural change during in situ deformation of a bulk metallic glass(Nat.Commun., 2019, DOI: 10.1038/s41467-019-10416-5)

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