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期刊信息
刊名: 高等教育研究
Journal of Higher Education
主办:华中科技大学
周期:月刊
出版地:湖北省武汉市
语种:中文
开本:大16开
ISSN:1000-4203
CN:42-1024/G4
邮发代号:38-73
复合影响因子:2.017
综合影响因子:1.415
历史沿革:
现用刊名:高等教育研究
创刊时间:1980
中文核心期刊(2014)
CSSCI(2017-2018)来源期刊

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材料学院金属玻璃核磁共振研究获突破

发布时间:2015-07-23 10:48:27
为什么非晶合金液体的粘度会随温度急剧变化而结构却没有明显变化?非晶合金液体是否有特定的结构?是否可以发生液液相变?

 

    我校“千人计划”特聘专家、来自美国北卡罗来纳大学的吴跃教授与材料学院非晶态材料研究室柳林教授合作,利用国家脉冲强磁场科学中心的高温核磁共振平台,结合分子动力学模拟方法,证明了非晶合金液体确实可以发生液液相变。7月13日,该研究结果由柳林教授与吴跃教授共同指导的博士生许巍等人发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上,论文题为《在液相线温度以上的玻璃形成体系La50Al35Ni15熔体发生液液相变的实证》(Evidence of liquid-liquid transition in glass forming La50Al35Ni15 melt above liquidus temperature)。

 

    目前,研究非晶合金液液相变存在以下难点:第一,所有被怀疑是非晶合金液液相变的迹象都出现在过冷液态区(熔化温度以下),亚稳态液体的晶化问题阻碍了从实验上仔细观察和证实液液相变的发生,并且容易被晶化效应的假象所误导。第二,不同晶相具有明显的结构差异,但相同组份的不同液相的结构特征差异往往非常微小,加之液体的长程无序结构,液液相变很难用传统实验手段探测到。

 

    许巍等人用核磁共振的Knight位移和弛豫时间对La50Al35Ni15非晶合金液体进行探索,发现该体系在熔点温度以上存在液液相变,并且具有一级相变特征的过冷现象。研究人员采用分子动力学模拟方法,进一步找到了此相变的结构变化信息,发现相变过程中密度未发生明显变化,但与五重对称性相关的局域结构却发生了突变,证实了该液液相变是由局域结构序参量决定的一级相变。因此,研究结果表明,局域结构序参量对决定液体结构和动力学性质具有重要影响,很可能对于描述玻璃转变具有重要意义。这不仅首次从实验上在非晶合金的平衡熔体中发现了液液相变,并且对进一步深入认识玻璃转变和解答这一科学问题提供了新的思路。

 

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