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交大團隊在非晶合金微觀變形機制研究中獲重要進展




近期,上海交通大學材料科學與工程學院李金富教授、孔令體教授團隊在非晶合金剪切變形原子機制的研究中取得重要進展。該團隊基于對非晶合金中局域原子重排事件的最低能量路徑隨宏觀變形演化的分析,建立起定量的理論模型,並通過對非晶勢能曲面的抽樣搜索,成功預測出非晶合金剪切變形時局域原子重排事件發生的空間位置和宏觀臨界應變。基于原子尺度的分子動力學模擬進一步驗證了理論模型預測的可靠性。該研究成果揭示了加載過程中非晶合金局域原子重排事件的演化機制,爲非晶合金變形理論的發展做出了重要貢獻。反映該項成果的論文“Predicting Shear Transformation Events in Metallic Glasses”(DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.125503)以上海交通大学爲第一單位發表于物理學權威雜志《Physical Review Letter》上,论文第一作者为材料学院博士生徐斌。

非晶態合金,又稱金屬玻璃,一般通過合金熔體的快速冷卻制備,其原子結構“隨機密堆”,無長程序。如何理解、描述其塑性變形機制一直是相關領域研究的熱點和難點之一。審稿人指出,該工作首次成功建立起從勢能曲面到原子重排事件之間的直接的、定量的聯系,推進了對非晶合金剪切轉變過程和塑性變形機理的認識。

本研究工作得到了國家自然科學基金、科技部國家重點研發計劃及我校材料基因組聯合研究中心的資助,模擬計算由上海交大高性能計算中心π提供支持

圖爲絕熱剪切變形模擬中觀察到的局域重排原子,右圖爲理論模型的預測結果

數字爲原子重排事件觸發臨界應變的模擬測量值和理論預測值,理論預測與模擬測量吻合很好

 

論文鏈接

1)https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.125503

2)https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.95.144201

 

(內容來源于:上海交通大學新聞網) 

更新时间:2018-6-20 15:58:20
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