物理所非晶金属玻璃中β弛豫机理及控制因素研究获进展

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。但是,非晶多体系统中的弛豫与扩散问题的物理机制仍然不清楚,是一个重要而又未解决的物理问题。研究认识非晶的弛豫行为非常重要,因为它决定了非晶凝聚态物质的基本特征和应用,因而,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,并与玻璃转变、塑性形变等物理性质有密切联系。 中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)极端条件物理重点实验室汪卫华研究组率先以非晶合金(又称金属玻璃)为典型体系开展β弛豫......阅读全文

简介核磁共振成像弛豫过程

  用梯度磁场对共振信号作空间编码(定位)的办法得到的图像,实质上是人体组织内质子的密度图。磁共振象素值反映的横向磁化不但与质子数量有关,而且与它们的运动特性,即所谓“弛豫时间”有关。  在自由进动阶段,磁化向量经过一个称为“弛豫”的过程,回到它的原始静止位置。弛豫过程的特性由时间常数T1和T2描述

物理所发表非晶合金弹性性质和弹性模型研究综述文章

  从1998年开始,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)汪卫华研究组通过大量实验,系统地研究了非晶合金形成、结构、力学性能和弹性性能,从弹性模量(基于原子间作用力等微观因素的宏观统计物理量)的角度来研究非晶结构及性能的关系,认识非晶中一些基本问题,取得重要研究成果。  鉴于这些在非晶弹

中科院物理所非晶合金流变载体剪切带研究取得进展

  非晶合金,又称金属玻璃,是兼有一般金属和玻璃优异的力学、物理和化学性能的新型合金材料。非晶合金无序的原子结构使其成为具有高强度、高韧性、高弹性等一系列优异的力学性能的新型结构材料。不同于晶态合金中存在位错、晶界等承载变形的晶体缺陷,非晶合金的室温变形高度集中在纳米尺度的剪切带内,局域剪切带的软化

科学家发现高温不再是合金抗蠕变的短板

如何有效提升热-力-时间耦合作用下晶界的结构稳定性,进而抑制晶界高温软化和扩散蠕变,成为长期以来材料领域的一个重大科学难题,也是发展高性能高温合金的主要瓶颈之一。  《中国科学报》从中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心获悉,近期该中心卢柯院士团队与武汉大学教授梅青松合作,在这一科学难题研究上

在微观世界突破极限,去无人区点亮星光

  那些看似普通的金属里,藏着一个由无数微小“积木”搭成的微观世界,这些“积木”就是晶粒。  在发丝万分之一粗细的微观战场,一群中国科学家正用纳米尺度的“积木”重构金属命运。  中国科学院金属研究所(简称金属所)极限尺寸纳米金属团队,在研究员李秀艳带领下,徐伟、张宝兵、罗兆平等成员凭借“金属极小晶粒

研究为非晶合金材料的性能调控提供新思路和方法

  近年来,人们在非晶体系中发现不同微观区域具有迥异的动力学行为表现,体现为时空的不均匀性。这种不均匀性的存在以及玻璃态中动力学弛豫行为的特性,不符合经典的无序理论和范式,指出了在无序体系中存在动力学缺陷的可能性。非晶合金(或称金属玻璃)不仅具有优异的性能,同时其具有相对简单结构和价键结合,很适合作

非晶纳米晶专用中间合金在太钢研制成功

  在非晶合金带材生产中,使用一种中间合金来替代母合金,以实现成分均匀、性能稳定的理想状态,这是一直以来仅存在于理论层面和工艺设想中的方案,如今,这种中间合金在太钢研制成功。通过批量化生产检验表明,应用该中间合金生产的非晶纳米晶带材具有成分均匀、韧性好、磁性能明显提升、制造成本下降的四大优势。  

非晶合金变压器的技术参数

  技术参数  额定功率:50/60(KVA)  效 率(η):100~1000  电 压 比:10000/400(V)  外形结构:立式  冷却方式:风冷式  防潮方式:灌封式  绕组数目:三绕组  铁心结构:非晶合金  冷却形式:干式  铁心形状:R型  电源相数:三相  频率特性:低频  型

非晶合金本征韧脆性与其“血型”相关

  中科院宁波材料技术与工程研究所非晶软磁研究团队发现,非晶合金的本征韧脆性与其“血型”密切相关。相关成果日前发表于《科学报告》杂志。  非晶合金因其独特的原子排列特征而具有许多优异的力学性能,例如高的强度、硬度以及弹性极限等。但由于非晶合金在变形过程中存在室温脆性与应变软化等问题,极大地制约了其作

测试造影剂弛豫率的专用仪器

  磁共振成像之所以能称为图像,关键在于它能反映出不同组织、不同脏器之间的区别以及与人体解剖关系的对应(被测对象为岩石、食品等样品,道理也是一样的),那根据什么原理才能让不同的组织在磁共振图像中明暗不同呢?答案就是不同组织的弛豫时间。  造影剂(又称对比剂)用人工的方法将高密度或低密度物质引入人体内

力学所揭示玻璃快弛豫的结构起源

  结构决定性能是有序固体广泛遵循的经典范式。而面向玻璃态等拓扑无序固体时,该范式变得扑朔迷离。近日,中国科学院力学研究所蒋敏强研究团队通过对玻璃弛豫的可控调制,发现了中程序结构决定快弛豫动力学。相关研究成果以Splitting of fast relaxation in a metallic gl

DSC差示扫描量热法

示扫描量热法(differential scanning calorimetry)这项技术被广泛应用于一系列应用,它既是一种例行的质量测试和作为一个研究工具。该设备易于校准,使用熔点低,是一种快速和可靠的热分析方法。差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的

力学研究所在非晶合金低温比热波色峰研究取得进展

  在太赫兹(THz)频率,玻璃振动谱总是偏离经典德拜模型预测而形成一个过剩的态密度峰。由于服从波色-爱因斯坦分布,这种振动态密度的过剩峰通常被称为波色峰(boson peak)。作为玻璃本征特征之一,波色峰为理解玻璃复杂的结构本质以及丰富的动力学提供了一扇重要的窗口。近期,中国科学院力学研究所、德

以“静”止“动”:慢动力学与原子构型关联之间的耦合关系

  非晶合金,又称金属玻璃,是由金属键主导的原子玻璃体系,它具有类似于硬球推积的微观结构,为探索非晶态材料的基本物理问题提供了有代表性的模型;非晶合金无序结构所带来的优异力学、物理和化学性能,使其在很多高新技术领域有广阔的应用前景。与其他玻璃的形成一样,非晶合金是通过快速冷却高温合金熔体,抑制结晶并

非晶合金延脆剪切带转变研究取得进展

   非晶合金(也称金属玻璃)是一类原子排列长程无序的新型金属结构材料,因具有高弹性、高强度、高韧性等一系列优异的力学性能,在空天、国防、能源等领域显示广阔的应用前景。然而,剪切带快速扩展导致的宏观脆性破坏,严重地制约了其广泛的工程应用,人们至今仍未能破解原子拓扑无序的非晶合金系统中纳米尺度剪切带究

我国学者在非晶合金玻璃转变机制研究领域取得新进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:51271195、51571011、U1530401、 11790291)等资助下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪卫华院士和北京计算科学研究中心管鹏飞研究员,香港城市大学杨勇教授及新加坡南洋理工大学博士后李艳伟合作,开展了非晶合金过冷液体的玻

金属所首次在非晶合金中发现“加工硬化”现象

  众所周知,非晶合金的变形依靠剪切变形及剪切带来进行,但是由于变形过程中的形变软化,非晶合金的变形高度局限于极少量的剪切带内,从而表现为宏观脆性。由于缺乏晶体材料中的位错及晶界等强化机制,形变软化一直被视为非晶合金的本质变形特征,也极大地影响了其应用前景。   非晶合金中, 如果剪切变形和剪

非晶合金变压器的相关名词解释

  名词解释  非晶合金是一种集制造节能和应用节能于一身的高科技绿色材料。我国的非晶合金材料研究起步于上世纪70年代中期,国家科技部从“六五”开始连续五个五年计划均将非晶、纳米晶合金研究开发和产业化列入重大科技攻关项目。  非晶合金材料的制造采用先进的快速凝固技术,在制造过程中节约能耗80%左右,而

用材料基因工程方法合成新型高温非晶合金

  在合金材料中,非晶合金(又称金属玻璃)是一类新型的多组元合金。它们有独特的无序原子结构、优异的力学和物理化学特性,吸引了材料科学和凝聚态物理等多个领域的关注。非晶合金既可以具有高达6.0 GPa、比普通钢材高出15倍的强度(如Co基非晶合金),又可以像塑料一样进行超塑性加工。非晶合金的多组元特点

APL:新型弛豫铁电单晶压电变压器研究

中科院上海硅酸盐研究所铁电光电晶体与器件研究课题组利用弛豫铁电单晶材料优异的压电性能设计和制备了Rosen型压电单晶变压器。该课题组系统表征了沿不同方向极化后晶体的电弹参数,并基于有限元方法,利用ANSYS软件进行了设计。制备出的变压器开路升压比达到138,功率密度约是同种型式PZT陶瓷的4倍,驱动

金属所第20期SYNL材料力学行为学术报告会召开

  10月17日上午,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室举办了2014年第四期(总第20期)“SYNL材料力学行为学术报告会”,共有近百名师生参加了本次报告会。  本次报告会邀请到中国科学院物理研究所汪卫华研究员作了题为The deformation, deformation uni

物理所发现非晶合金表面超快动力学行为及超晶格生长

  超晶格由于其精细的几何结构和优异的物理特性,引起了人们广泛的兴趣和关注,也为寻找新材料和新光源开辟了新的领域。分子束外延(MBE)作为一种原子级的加工技术,可实现对生长厚度、结构与成分的精确控制,是制备超晶格的最有利工具。然而其自身也面临诸多问题,例如制备设施昂贵、操作程序复杂、生长条件苛刻、对

即墨成立山东省首家非晶合金重点实验室

  日前,全省首家专门从事非晶合金研究的重点实验室在即墨成立。该实验室由青岛市科技局、即墨市科技局和青岛云路新能源科技有限公司共同建设,是全省首家专门从事非晶合金研究的重点实验室,下设非晶及纳米合金成分设计、非晶及纳米合金制备、非晶及纳米合金性能、非晶材料应用及非晶制品四个研究室。  据了

中科院金属研究所非晶合金研究取得进展

  近日,中科院金属研究所研究员张哲峰和刘增乾博士等从非晶合金的微观结构特征与变形机理出发,在理论上建立了合金成分、结构及力学行为与其弹性之间的定量关系并揭示了相关机理,上述关系解释了一些重要的实验现象并得到了大量实验数据的验证。  与晶态合金相比,非晶合金的结构很难清晰定量地被表征与描述,其力学行

宁波材料所等在玻璃态物质的应力记忆效应方面获进展

玻璃材料是一类非平衡态材料,涵盖金属玻璃、有机玻璃、硅酸盐玻璃等多种类型。玻璃材料在各类工程领域中常作为结构材料,得到了广泛应用。当这些玻璃结构材料在恒定形变条件下服役时,会出现应力松弛现象,即随着服役时间的增长,应力逐渐降低,从而削弱材料的承载能力和稳定性,影响构件的服役期限。因此,研究提高玻璃材

宁波材料所非晶合金本征韧脆性机理研究获进展

  块体非晶合金因其独特的原子排列特征而具有许多优异的力学性能,如高的强度、硬度、以及弹性极限等,成为近年来材料领域的研究热点之一。但由于非晶合金在变形过程存在的室温脆性与应变软化等问题,极大地制约了其作为结构材料的广泛应用。因此,深入理解非晶合金本征韧脆性的根源,并以此为基础开发兼具有高强高韧性能

哈工大苏彦庆教授提出非晶合金内部的3类区域

  7月30日,哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室苏彦庆教授课题组与美国加州大学伯克利分校劳伦斯伯克利国家实验室罗伯特·里奇教授合作研究成果《非晶合金中软区纳米尺度范围内的梯度原子堆垛结构》(Nanometer-scalegradient atomic packing structure

学者构建新型材料网络助力非晶合金的高效开发

松山湖材料实验室张世允博士、刘松灵博士等在研究员胡远超/汪卫华等指导下,提出材料网络科学的新方法,构建了针对二元和三元非晶合金的材料网络,以推动非晶合金的高效开发。相关成果近日发表于《国家科学评论》(National Science Review)。二元与三元非晶合金的材料网络构建与挖掘。研究团队,

非晶合金剪切带涌现与玻璃液体转变存在相似性

非晶合金(也称金属玻璃)剪切带的起源是力学、材料以及物理等相关领域共同关注的核心科学问题,而玻璃态转变的本质被诺贝尔奖获得者菲利普·安德森认为是固体理论中尚未解决的最为深奥难题。近期,中科院力学所戴兰宏研究团队在该问题上取得新进展。基于分子动力学模拟,研究人员对非晶合金剪切带进行了一系列精细的

宁波材料所在铁磁性块体非晶合金研究方面取得重要进展

  铁基非晶软磁合金已被广泛应用于各类变压器铁芯材料,而铁磁性块体非晶合金因其兼具优异软磁性能和超高断裂强度,是潜在的结构和功能材料,正受到越来越多的关注。其中,采用非晶磁性合金材料作为芯体的传感器具有灵敏度高、频响好、功耗低和直流测量稳定性好等特点,而铁基磁致伸缩非晶合金传感器除了