半個(gè)世紀(jì)前，特恩布爾提出的所有材料是否都能固化成玻璃態(tài)的問題仍未得到解決。一些最簡(jiǎn)單的單原子金屬系統(tǒng)尚未被玻璃化，尤其是緊密堆積的面心立方金屬。近日，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)白海洋、北京大學(xué)周繼寒、松山湖材料實(shí)驗(yàn)室柯海波報(bào)道了在液體介質(zhì)中使用皮秒脈沖激光燒蝕方法對(duì)金和幾種類似的密堆積面心立方和六方金屬進(jìn)行玻璃化。
本文要點(diǎn)：
1) 玻璃化是通過激光燒蝕過程中的快速冷卻和液體介質(zhì)對(duì)成核的抑制而發(fā)生的。作者使用該方法可以同時(shí)生成大量的原子構(gòu)型，包括玻璃態(tài)構(gòu)型，從而可以對(duì)穩(wěn)定的玻璃態(tài)進(jìn)行采樣。
2) 模擬表明，單原子金屬的良好穩(wěn)定性源于二十面體團(tuán)簇的強(qiáng)拓?fù)浯煺邸Ｔ摴ぷ鞔蚱屏瞬ＡB(tài)形成的局限性，并表明玻璃化是物質(zhì)的固有特性，并從原子構(gòu)型的角度為金屬玻璃的制備和設(shè)計(jì)提供了一種有效策略。
Xing Tong et.al Breaking the vitrification limitation of monatomic metals Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01967-0
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01967-0
