学术综述:金属玻璃的次级弛豫


玻璃态物质中的弛豫谱示意图

处于能量亚稳态的复杂非晶态固体物质中存在各种弛豫行为。弛豫现象起源于多体系统的不可逆过程,取决于一些基本物理定律。这种不可逆的物理及化学过程是使系统微扰和耗散得以进行的必要条件,是维持平衡和进一步演化的前提。研究认识非晶的弛豫行为非常重要,它决定了非晶凝聚态物质的基本特征和应用,因此弛豫研究一直是材料科学和凝聚态物理领域的热点。

在各种非晶玻璃态包括有机高分子/小分子玻璃、氧化物玻璃、以及非晶态药物甚至某些蛋白质中,存在两种本征的基本弛豫模式,即主弛豫和次级弛豫,也叫α弛豫和β弛豫。α弛豫涉及非晶中大范围的粒子扩散运动,而β弛豫与非晶体系中局域的、区域的粒子运动行为有关。

由德国哥廷根大学于海滨博士、Konrad Samwer教授,中国科学院物理研究所汪卫华、白海洋研究员共同撰写的综述文章“金属玻璃的beta弛豫”《国家科学评论》2014年第3期发表。这篇综述性论文简述了次级弛豫的研究史,阐述了次级弛豫的基本特征,评述和探讨了可能的原子机制,重点介绍了次级弛豫对深入理解金属玻璃力学性能、变形机制、扩散、剪切带、稳定性与结晶等许多重要问题的关键作用。此外,文章还总结了次级弛豫目前的关键问题,并展望了未来研究方向。(来源:科学网)