圖1: 金屬玻璃在不同熱力學狀態(tài)下的空間非均勻性與力學性能的關聯(lián)
    基于以前的工作，陳明偉團隊結合球差矯正透射電鏡和納米壓痕等研究手段系統(tǒng)分析了空間非均勻性對力學性能的影響。他們發(fā)現(xiàn)空間非均勻性的減小導致了金屬玻璃強度的提高和形變的局域化。力學性能與空間非均勻性的特征長度之間存在內(nèi)稟關聯(lián)性，符合Hall-Petch關系(圖1)。同時他們還發(fā)現(xiàn)金屬玻璃的應變弛豫與空間非均勻性的原子構型相關?；诓煌訕嬓偷挠行ЬS度推導出的混合模型與實驗數(shù)據(jù)極度吻合，揭示了空間非均勻性與力學行為之間關聯(lián)的結構起源(圖2)。該研究加深了對非晶體系力學行為的認識，為人類正確認識非晶體系提供了關鍵性指導，同時也為揭示玻璃轉(zhuǎn)變等核心科學問題提供了重要的科學啟示。

圖2: 金屬玻璃應變弛豫的拉伸指數(shù)與空間非均勻性的量化關聯(lián)符合混合模型(mixture model)的預測
    在陳明偉教授的帶領下，尖端物質(zhì)結構研究中心目前已經(jīng)在金屬玻璃等領域取得了諸多重要突破，發(fā)表了一系列研究成果，包括Science 1篇，Nat. Commun. 2篇，PRL 1篇，Adv. Mater. 2篇等。上述研究得到科技部973前沿項目、國家自然科學基金委非晶集團和重大設備項目等的資助。