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《SCPMA》王兵、管鵬飛等工作：非晶合金表面原子的準(zhǔn)二維強(qiáng)流體動(dòng)力學(xué)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期：2024-05-22  瀏覽次數(shù)：2883
非晶合金表面快動(dòng)力學(xué)特性對(duì)其潛在應(yīng)用起重要作用。但由于模擬與實(shí)驗(yàn)制備樣品熱歷史之間的巨大差異，實(shí)驗(yàn)層面上，非晶合金快動(dòng)力學(xué)特性的原子機(jī)制仍不清楚。因此，在模擬上制備與實(shí)驗(yàn)可比擬的樣品，從而研究其表面快動(dòng)力學(xué)原子機(jī)制具有重要意義。

西北工業(yè)大學(xué)王兵和北京計(jì)算科學(xué)研究中心管鵬飛團(tuán)隊(duì)等采用了近期開發(fā)的高效退火方法制備出熱歷史具備巨大差異的不同非晶合金薄膜，系統(tǒng)研究了表面快動(dòng)力學(xué)的原子機(jī)制。相關(guān)研究成果以“Quasi-two-dimensional strong liquid-like dynamics of surface atoms in metallic glasses”為題在《中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)上發(fā)表。

研究人員研究發(fā)現(xiàn)熱歷史不同的非晶合金樣品，其表面原子的動(dòng)力學(xué)保持不變；而表面和內(nèi)部區(qū)域之間的動(dòng)力學(xué)非均勻性差異隨著熱穩(wěn)定性的增強(qiáng)而增加；此外，表面原子表現(xiàn)出動(dòng)力學(xué)各向異性，橫向動(dòng)力學(xué)顯著快于縱向。此結(jié)果均可通過原子活化能譜解釋，從而將微觀原子行為與宏觀動(dòng)力學(xué)特性建立關(guān)聯(lián)。重要的是，表面動(dòng)力學(xué)特性與塊體不同，表現(xiàn)出強(qiáng)流體行為，從而可推測室溫下的快動(dòng)力學(xué)參數(shù)。本研究可為表面快動(dòng)力學(xué)潛在應(yīng)用提供理論指導(dǎo)，對(duì)于揭示表面快動(dòng)力學(xué)機(jī)制及其后續(xù)潛在應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。

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