非晶合金材料合作研究取得进展
非晶合金研究现状及应用发展综述
非晶合金研究现状及应用发展综述摘要：本文综述了块体非晶合金材料研究发展的历史和现状。
介绍了主要的非晶合金体系发展状况，并从块体非晶合金材料形成的成分与结构条件、热力学条件和动力学条件等方面阐述了块体非晶合金形成和稳定存在的机制。
较全面地列出并介绍了目前块体非晶合金材料的制备方法及其特色，并总结了非晶合金的性能特征和应用现状。
关键词：非晶合金；性能；应用；制备方法0 引言非晶态合金是指不具有长程有序但短程有序的金属合金,又由于其具有金属合金的一些特性,故它们也被称为玻璃态合金或者非结晶合金，属于非晶态材料中新兴的分支【1】。
与晶态合金相比，非晶合金具备许多优异性能，如高硬度、高强度、高电阻、耐蚀及耐磨等。
块体非晶合金材料的迅速发展，为材料科研工作者和工业界研究开发高性能的功能材料和结构材料提供了十分重要的机会和巨大的开拓空间。
1.非晶合金的结构综述非晶态合金的结构自从20世纪60年代发现首个Au-Si非晶态合金以来【2】,非晶态合金的原子结构就是人们关注的焦点,提出了多种非晶态合金结构模型,主要有:硬球无规密堆模型、微晶模型、连续无规网格模型、FCC/HCP密堆团簇堆积模型。
1.非晶合金的性能及应用非晶合金与普通钢铁材料相比，有相当突出的高强度、高韧性和高耐磨性。
根据这些特点利用非晶态材料和其它材料可以制备成优良的复合材料，也可以单独制成高强度耐磨器件。
在日常生活中接触的非晶态材料已有很多，如用非晶态合金制做的高耐磨音频视频磁头在高档录音、录相机中的广泛使用；把块体非晶合金应用于高尔夫球击球拍头和微型齿轮中；采用非晶丝复合强化的高尔夫球杆、钓鱼杆已经面市。
非晶合金材料已广泛用于轻、重工业、军工和航空航天业，在材料表面、特殊部件和结构零件等方面也都得较广泛的应用。
2.1部分应用场景（1）非晶态的力分布传感器非晶态合金因无结晶结构，故不存在晶界这样一些局部显示机械强度小的地方，所以具有高强度、高硬度的特性；原子是无序超密结构，所以电阻率高，使之制成器件工作时铁损小；无磁晶各向异性，对外部磁场变化敏感，所以检测磁变化灵敏度高：由于不存在结晶缺陷、晶界，所以耐蚀性好。
镁基大块非晶合金的研究进展
中图分类号 ： Ｇ１６ ２ ０７ 文献标识码 ： Ｔ ４ ．２ ； ５ Ａ
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｆＭ ｇ ｂ ｓ ｄ Ｂｕｌ ｖ ｌ ｐ ｎｔｏ － ａ ｅ ｋ Ａｍ ｏ ｐｈｏ ｓＡｌｏ ｓ ｒ ｕ ｌｙ
Ｉ ｏ ｉ ｇ Ｚ ＮＧ Ｌｊ ｇ Ｊ Ｌ ，Ｌ ａ ｘ ， ＨＥ ． Ｇｕ ｑａ 。 ＨＥ ｉｎ ，Ｉ ｉ ＩＨｕ ｎ ｉＣ ＮＧ ｈ ｎ ｑ Ｉ ｎ ｉ Ｃ ａｇ ｉ
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・５ ・ ４
材料 导报
２０ ０ ６年 ２月第 ２ 第 ２ Ｏ卷 期
镁 基大 块 非 晶合 金 的研 究进 展
李 国强 ， 立静 ， 郑 果 丽 ， 李焕喜 ，陈昌麒
（ 北京航卒航天大学材料科学与 Ｔ程学院 ， 北京 １０ ８ ） ０ ０ ３
究也取得 了长 足进展 。
具有 良好 的韧性 （ 淬态 ）然 而含不 足 ８ａ 镁 的非 晶合 金室 温 ， ０ｔ 退火期间 变脆 ， 脆性程度 随镁含 量 的下降变 得更大 。脆 性增 加 的原 因可能 由于镁 和溶 质原子间短程有序 的发展 Ｉ 。
表 １ 主 要 快 速 凝 固 Ｍｇ 非 晶台 金 体 系 基 ］
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｔｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｂ ｓｄ ｂ ｌ ｍｏ ｐ ｏ ｓａｌｙ ｓｓｍｍａｉ ｄ ｈ ｆ ｃ ｆｔａ ｅｅｅ ｎｓａ ｄ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＭ ａｅ ｕｋ ａ ｒｈ ｕ ｌ ｓｉ ｕ ｏ ｒ ｅ ．ｔ ｅｅｆ ｔｏ ｒｃ ｌｍｅ ｔ ｎ ｚ ｅ
Ｍｅａ— ｔｌ ｉ ｔｌ Ｍｃａｌ ｄ ｏ Ｓ ｓｅ ｙ ｔｍ
Ｍ￣Ｃ 、 ａ ＭｇＮｉＭｇＣｕ Ｍｇ Ｚ 、 － 、 ｎ
１ 主要镁基非晶态合金及其性能
早期的镁基 非 晶合金 仅 限于 ＭｇＺ —ｎ和 ＭｇＣ ｕ二元 体 系 。 由于二 元镁 基非 晶对 Ｚ 、 ｕ浓度 高达 ２ ～ ３ 和 ２ ％～ ｎＣ ５ ５ ｏ
3D打印非晶合金的发展现状与存在问题
3D打印非晶合金的发展现状与存在问题1. 引言1.1 3D打印非晶合金的定义3D打印非晶合金是一种利用3D打印技术制造非晶合金制品的工艺。
非晶合金是一种具有非晶结构的金属材料，具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等优良性能。
3D打印非晶合金的制造过程是通过逐层堆积粉末或溶液形成所需结构，然后采用激光或电子束等能量源将材料熔化并固化成形。
由于非晶合金的特殊结构和性能，在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域都有广泛的应用。
3D打印非晶合金技术的出现为非晶合金材料的制备提供了新的途径，为制造高性能、复杂形状的零部件提供了更多可能性。
3D打印非晶合金是一种新兴的制造技术，具有巨大的潜力和发展前景。
通过不断的研究和探索，相信这一领域的发展会为各个行业带来更多突破和创新。
1.2 3D打印非晶合金的应用领域3D打印非晶合金的应用领域非常广泛，目前已经在多个领域得到应用和研究。
在航空航天领域，非晶合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，可以用于制造航空发动机零部件、航天器零部件等。
其高温性能和耐磨性也使其成为航空航天领域的重要材料之一。
在汽车制造领域，3D打印非晶合金可以用于制造汽车发动机、车身零部件等，具有优异的强度和耐磨性能。
由于3D打印技术的灵活性，可以根据不同汽车的需求进行定制生产，提高汽车制造的效率和质量。
在医疗器械领域，非晶合金可以用于制造人工关节、牙科种植物等医疗器械，具有生物相容性和抗腐蚀性能，可以有效延长其使用寿命并提高治疗效果。
3D打印非晶合金在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域都具有广阔的应用前景，随着技术的不断进步和成熟，其应用领域将会更加广泛。
2. 正文2.1 3D打印非晶合金技术的优势3D打印非晶合金技术的优势在于其独特的物理和化学性质，具有以下几个方面的优势：1. 制造复杂形状零部件的能力：由于非晶合金的特殊结构和性质，3D打印技术可以轻松制造复杂形状的零部件，包括薄壁结构、异形孔洞等，传统加工方法难以实现。
大块非晶体材料的研究进展
收 稿 日期 ：
２ ０一 Ｏ — ２ ｏ２ ５ ８
关键 词 ：大块非晶合金 ； 玻璃形成能力；快速凝固 中 图分 类号 ：Ｔ １９ ． 文献 标 识 码 ：Ａ Ｇ ３＋ ８ 文 章编 号 ：１０－６８ ２０）ｏ —０ｏ一ｏ ０５ ０４（０ ２ ５ ｏ ３ ５
ＲＥＳ ＥＡＲ ＣＨ ＰＲ ｏＧ ＲＥＳ Ｆ Ｓｏ ＢＵ ＬＫ
Ａ Ｍ ｏＲＰＨ ｏ ＵＳ Ｍ ＡＴＥＲＩ ＬＳ Ａ
能 力强 的大块 非 相 合金 。１ ６ ０年 ，美 国人 Ｄ ｗｅ 等 首 次采 用 快 ９ ｕ ｚ妇 Ｅ
速 凝 固 的 方 法 得 到 Ａｕ。ｉ 非 晶 合 金 薄 带 以来 ， Ｓ。 。
人 们 主 要 通 过 提 高 冷 却 速 度 的 方 法 来 获 得 非 晶
没有 位错 ，没有 相 界 ，没 有第 二相 ，因 此 是无 晶
体 缺 陷 的 固体 ，原 则上 可 以得 到 任意 成 分 的均 质
等证 实 非晶态 形 成 临界 条件 不 是 冷速 本 身 ，而 取 决 于 过冷 液体 达 到亚 稳 态 的程 度 。近 年 来 ，人们
在研 究不 含有 贵 金属 （ 如钯 、铂 ） 的 ，非 晶形 成
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第 ５期 ２０ ０ ２年 ９月
湖
南
冶
金
ＮＯ．５
ＨＵ Ｎ Ａ Ｎ ＥＴ Ａ ＬＬＵ Ｒ Ｇ Ｙ Ｍ
Ｓｅ ．２ ｐｔ ００２
大 块 非 晶 体 材 料 的研 究发 展
何 建 军 陈 鼎 ，陈 清 ，
（．湖 南 大 学材 料科 学 与 工程 学院 ，湖 南 长沙 １ ２ ．中南 大 学材 料科 学 与 工程 学院 ，湖 南 长沙 ４ ０８ ； １ ０ ２ ４０ ８ ） １ ０ ３
非晶合金材料发展趋势及启示
非晶合金材料发展趋势及启示摘要：金属材料的发展与人类文明和进步息息相关。
非晶合金材料是一类原子结构长程无序，具有独特优异性能的新型金属材料。
近年来，非晶合金材料的研发、相关科学问题的研究、在高新技术领域的应用得到快速发展，并对金属材料的设计和研发、结构材料、绿色节能材料、磁性材料、催化材料、信息材料等领域产生深刻的影响。
为此，文章在回顾非晶合金材料研究和研发历史过程的基础上，分析了当前其学科的前沿科学问题、发展方向，以及我国在该领域发展的问题、机遇和挑战，并提出相应的启示和建议，以期为加快新金属材料的发展，特别是在高新技术领域的应用提供管窥之见。
金属材料与人类万年文明发展史息息相关，金属材料的开发和使用，往往成为划分人类不同文明时代的里程碑，如青铜时代、铁器时代、钢铁时代等。
每次金属材料的发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。
非晶合金是近几十年来通过现代冶金新技术——快速凝固技术和熵调控理念——抑制合金熔体原子的结晶，保持和调控熔体无序结构特征而得到的一类新型金属材料，也称金属玻璃，或液态金属。
这种材料是通过调制材料结构“序”或“熵”这一全新途径和理念而合成的，兼具玻璃、金属、固体、液体等物质特性的新金属材料；其颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路（图1），突破金属材料原子结构有序的固有概念，把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度，改变了古老金属结构材料的面貌。
非晶、高熵等无序合金在基础研究和技术应用中已表现出重要意义和战略价值，在能源、信息、环保节能、航空航天、医疗卫生和国防等高新技术领域发挥着愈加重要作用。
无序合金领域的基础研究将继续推动材料科技革命和对材料行为的更深入理解，并能产生新的材料设备和系统。
图1非晶合金等无序材料探索途径和传统晶态材料探索途径的比较1非晶合金材料的研发态势及进展1.1非晶合金研发态势非晶合金材料的研发出现过4次高峰，已研发出铁、铜、锆和稀土基等近百种非晶合金体系。
非晶合金研究及其在材料上的应用
非晶合金研究及其在材料上的应用从古至今，材料科学一直是人类发展的重要领域。
随着科技的不断发展，材料的种类也越来越多样化。
其中，非晶合金材料成为近年来研究的热点之一。
本文将介绍非晶合金的基本概念和研究现状，以及其在材料领域中的应用。
一、非晶合金的基本概念非晶合金又称块体非晶态合金或非晶态合金，是一种材料的组织形态，其物理形态类似于固态玻璃，没有晶体结构。
它既不是晶态物质，也不是液态物质。
在非晶合金中，原子的排列无序，存在于纳米级别的有序区域和无序区域之间，因此也被称为纳米软玻璃体。
与传统的晶态合金相比，非晶合金具有许多独特的性质，如高硬度、高强度、高韧性、高导电性、高磁导率等。
非晶合金材料的制备需要控制镀层的生长速度和温度等制造过程中的参数，并采用特殊的制备方法。
二、非晶合金的研究现状非晶态合金的研究开始于20世纪60年代，当时主要研究镍、钴、铁等元素形成的非晶合金。
然而由于材料制备过程的复杂性以及技术水平的限制，当时制备出的非晶合金样品稳定性不够，无法广泛应用。
近年来，随着材料科学的发展，非晶合金研究取得了飞跃性进展。
目前，非晶合金应用领域正在向多个方向拓展。
研究人员已通过改进非晶合金制备方法和提高材料稳定性等手段，制备出了多种具有较好性能的非晶合金材料。
三、非晶合金在材料领域的应用1、采用非晶合金制造金属结构材料在汽车、航空、机器制造等领域，金属结构材料一直是主流。
非晶合金材料可以用来制造金属结构材料。
相比于传统金属材料，非晶合金材料具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性等特点，因此可以应用于制造航空航天器飞行器、高速列车、船舶以及各种工业机械等领域。
2、采用非晶合金制造磁性材料非晶合金还可以制造各种高性能的磁性材料，具有广泛的应用前景。
如镍基、铁基、钴基的非晶合金材料在电机、变压器、传感器等高性能电磁学器件中得到了广泛应用。
而钒铁铝、钒硼铁、铱铁等稀土非晶合金在高级磁盘和计算机存储领域的应用也逐渐增多。
非晶材料的研究和发展
非晶材料的研究和发展非晶材料，俗称玻璃态材料，是相对于结晶材料而言的一类材料。
它们在物理性质和化学性质上与传统的结晶材料有很大的不同，如硬度、导电性、热膨胀系数等。
与此同时，非晶材料还具有较好的加工性能和韧性，在实际应用中拥有广泛的应用前景。
近年来，随着新型功能材料的需求不断增加，非晶材料的研究和发展也取得了许多重要进展。
下面，本文将对非晶材料的研究和发展进行全面的介绍。
一、非晶材料的类型非晶材料按照其形成途径可以分为两类：一类是液态淬火形成的非晶态材料，即传统的金属玻璃和高分子玻璃；另一类是物理气相沉积、溅射和离子束淀积等方法制备的非晶材料，即非晶合金、非晶碳材料和非晶氮化物等。
在这些非晶材料中，非晶合金是其中应用最为广泛的一类。
二、非晶材料的发展历程非晶材料的研究和发展始于20世纪50年代。
最初，科学家们通过快速冷却液态材料制备出了金属玻璃。
随着研究的不断深入，人们发现非晶材料不仅可以用金属制备，还可以用其他材料（如高分子材料、陶瓷材料等）制备。
在20世纪80年代初期，日本和欧美国家先后建立了非晶合金的研究机构，分别进行基础理论研究和产业化研究。
近年来，非晶材料的利用已经逐渐扩展到了电子、汽车、军工、生物医学等领域。
三、非晶材料的优缺点非晶材料的性质具有多样性，其广泛应用得益于其优良的物理和化学性能。
首先，非晶材料具有较高的硬度和强度，可以用于制造高强度结构组件。
其次，非晶材料导电性良好，可以用于制造电子器件。
此外，非晶材料还具有较好的耐腐蚀性能和高温稳定性能。
其缺点在于，由于非晶态材料的结构比较紧密，容易发生塑性变形，因而加工难度较大。
四、非晶材料的应用领域非晶材料现在已经得到了广泛的应用。
在硬盘存储器件、变频器电容、汽车减震器、医疗器械和实验室用具等方面都有非晶材料的身影。
其中，应用最广泛的是非晶合金材料。
此外，在太阳能电池领域和燃料电池领域也有重要应用，并且这些领域应用的前景非常广阔。
非晶态合金材料的研究及其应用
非晶态合金材料的研究及其应用非晶态合金材料是一类研究热度较高的材料，其独特的物理和化学性质使其在领域中展现出了广泛的应用。
本文将从非晶态合金材料的基本概念入手，探讨其研究现状以及各个领域的应用。
一、非晶态合金材料的概念非晶态合金材料，又称为非晶态合金或非晶态金属，指的是具有非晶态结构的金属材料。
其在凝固后不具有任何形态或晶体结构，而是一种无规则的、无序的固态结构，和水中的“玻璃”类似。
非晶态合金材料因其独特的物理和化学性质，如高硬度、高强度、高耐腐蚀性、高韧性、高氢吸附能力等，在多个领域具有广泛的应用。
二、非晶态合金材料的研究现状1. 研究历史非晶态合金材料的研究始于20世纪60年代。
最初，非晶态合金材料是通过急冷金属熔液方式制备的。
20世纪70年代，美国贝尔实验室在非晶态合金材料的制备方面取得了重大突破，成为了非晶态合金材料制备技术的奠基者之一。
1992年，日本东北大学材料科学研究所的赤崎峰雄于是年获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他对非晶态物质的研究而做出的重大贡献。
2. 制备方法目前，主要的非晶态合金材料制备方法有急冷金属熔液（quenching of liquid alloy）和堆积冷却法（strip casting）两种。
其中，急冷金属熔液是将金属熔体迅速冷却至玻璃化温度以下的方法，从而得到非晶态合金材料。
而堆积冷却法则是在预制好的矩形铜板片面上一并铸造出非晶态合金带材，然后通过机组进一步加工，最终得到性能更为稳定的非晶态合金带材。
此外，还有气相沉积法、反应扩散制备法、脉冲电流热点复合制备法和溅射方法等其他制备方法。
3. 研究进展当前，非晶态合金材料的研究仍在继续，成果颇多。
其中，大量的研究表明，非晶态合金材料的硬度、强度、韧性等性质是可调的，并且与其成分和制备方式密切相关。
同时，通过对非晶态合金材料的成分和结构进行调整，可以制备具有不同性能的复合材料。
所以，这些非晶态合金材料可以在电子、航空、汽车、医疗等多个领域中得到广泛应用。
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研究动态Research Trends长光所绝对式光栅尺研制获重大突破2009年，中科院长春光机所在国内率先实现满足数控机床闭环控制的单码道绝对式光栅尺关键技术突破，打破了绝对式光栅尺需求完全依赖进口的被动局面。
一年多以来，该所光电研发中心科研人员继续就提升产品性能、完善生产工艺等进行攻关，目前，该光栅尺在精度、响应速度、加速度等方面均达到国外同类产品水平，尤其是完成了类推法冗余设计，使抗污染能力得到有效提高，满足实际使用的需要，具备了投产条件。
近年来，随着国民经济的快速发展，我国数控机床产量需求不断增加。
在国产数控机床中，95%以上是开环控制的经济性数控机床，从量到质的提高，是机床制造业发展的迫切需要。
高档数控机床是国家科技部的重大专项之一，而绝对式光栅尺是高档数控系统不可或缺的位置环控制部件。
目前，应用于高档的闭环控制数控机床的绝对式光栅尺需求完全依赖进口，成为制约我国机床业发展的瓶颈。
相较目前国内数显企业普遍生产的增量式光栅尺而言，这种绝对式光栅尺的性能和单码道绝对编码原理，提升了数控系统位置环控制部件的性能，简化了数控机床操作过程，提高了工作效率和抗干扰能力。
尤其是单码道绝对编码技术，能够直接在单一码道上提供唯一的位置值，较已有的七码道绝对编码技术更为先进。
科学家首次在光波波段发现逆多普勒效应验证物理界预言隐形斗篷有望实现隐形斗篷这一科幻技术未来将可能成为现实，宇宙大爆炸和中宇宙膨胀现象有可能得到颠覆性的解读。
上海理工大学光学工程学科团队首次在负折射光子晶体中观察到了光波波段逆多普勒频移的物理现象，并在最新出版的《自然-光子学》（NaturePhotonics）上刊出该研究成果。
这是世界上首次在光学领域证实多普勒效应的逆转，将在天文学、医学、微电子工业等方面得到应用。
多普勒效应是指当观察者和光波源之间存在着相对移动时，光波的频率会发生改变的现象。
当物体光源和观察者距离不断靠近时，光频率增高，颜色变蓝，反之则变红。
而多普勒效应逆转则说明当光源和观察者距离不断靠近时，光频率不增高反而降低，光频率从蓝色波长减小至红色波长。
这一效应最早由前苏联物理学家在1968年作出理论预言，但一直未得到实验证实。
上海理工大学上海市现代光学重点实验室在庄松林院士领导参与下，由陈家璧教授率领的科研组成功逆转了这种在自然条件下无法发生的效应。
研究人员通过用硅研制出一种人造纳米结构的晶体———被称为“光子晶体”的物质来实现负折射率。
通过向这个独特的光子晶体“超级棱镜”发射激光束，并且改变“超级棱镜”与探测器间的距离，成功创造了多普勒效应逆转现象。
同时，该实验最终得到的光子晶体折射棱镜，其微米量级刻蚀深宽比达到了25∶1，这意味着将1亿根直径为头发丝的1/35，长度50μm的硅介质圆柱整齐排列，刻划在硅片上。
逆多普勒效应将推动如隐形斗篷等科幻技术未来的发展，其成为现实的速度可能会超过大部分人的想象。
非晶合金材料合作研究取得进展非晶合金材料具有优异的力学、物理和化学性能，以及良好的应用前景。
因此，非晶合金的形成、结构和性能的研究受到广泛的关注和重视。
其中，非晶合金的形成机理和塑性变形机理是非晶态物理和材料领域的两个核心科学问题。
非晶合金的形成机理对合金体系非晶形成能力的研究，对探索新型非晶合金材料，May201149Research Trends研究动态以及认识固液转变的物理本质至关重要。
而非晶合金中的塑性变形机理则对认识玻璃的本质、无序体系对外加应力的耗散机制、探索有实际应用价值的塑性非晶合金具有重要意义。
这两个核心科学问题都与非晶合金原子结构密切相关。
要深入理解和认识这两个关键问题，必须研究其微结构起源。
但是，由于非晶合金原子结构长程无序,没有平移对称性，使得这两个关键问题和原子结构关系研究一直难有重大进展。
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）汪卫华研究组彭海龙等和中国人民大学李茂枝教授合作，采用分子动力学模拟的方法系统研究了非晶形成能力以及非晶塑性机制和微观原子结构的关系。
和实验上的各种非晶研究方法相比，分子动力学模拟方法能够更好地表征出原子在玻璃转变或者受力形变过程中的结构变化。
他们采用简单的CuZr 二元非晶合金作为模型研究体系。
通过改变组元Cu 和Zr 的成分百分比来调制该体系的非晶形成能力，采用不同种类的多面体团簇密堆模型来描述非晶合金的原子结构。
通过对比不同成分和非晶形成能力May 2011图1CuZr 二元非晶中的一个团簇。
这种典型的团簇是由12个原子环绕在中心的铜原子形成的，它是一种扭曲的二十面体结构，这种团簇和非晶形成能力密切相关。
0.250.210.160.120.070.03(a)(b)图2塑性形变在非晶态中的局域化特征。
（a ）在时间间隔为10ps时观察到的塑性形变分布；（b ）在观察间隔为40ps 时塑性形变开始向周围扩展。
123450.4700.4650.4750.4800.485D 2=0.15c D 2=0.20c D 2=0.25c A v e r a g ede g r e e of L F F S d 5Strain (×0.125%)0.51.0 1.50.460.480.50A v e r a g e d e g r e e o f L F F SD 2t =10ps(b)图3（a ）随着应变的增加，发生塑性形变区域的五次对称强度在逐步增加，这表明塑性形变是从五次对称强度低的区域逐渐向五次对称强度高的区域扩展的；（b ）随着塑性形变量的增加（D 2），局域五次对称强度迅速衰减直到一个稳定的值，这个稳定的值是此时引发塑性形变的五次对称强度的临界值。
(a)(b)图4体系在z =0平面的切面图，其中红色的区域表示发生塑性形变的区域，黑色的小球代表局部五次对称强度＞0.5的原子，黑色原子链对红色区域的阻挡表明五次对称强度高的区域对塑性形变有着抑制和阻碍的作用。
（a ）形变为5%的时刻；（b ）形变为10%的时刻。
(a)50的CuZr合金在结构和动力学上的不同之处，发现合金中二十面体结构的团簇对玻璃形成能力起着关键性作用。
这些二十面体结构的团簇通过同种类团簇以及和其他大团簇之间的密排来降低整个体系的动力学效应，从而在非晶形成过程中阻止晶化的发生，促进非晶态的形成；另一方面，这种二十面体由于自身五次对称性而不能排满整个空间，需要另外一些和它有着很强亲和能力的团簇来充当溶质原子。
这种不同种类的原子团簇的相互结合，提高了体系的稳定性。
该项工作把非晶合金的形成和合金的微观原子结构联系起来，对认识非晶合金形成机理，寻求如何提高合金非晶形成能力的方法，探索新的非晶合金体系有重要意义。
相关工作发表在《应用物理学快报》（Appl.Phys.Lett.96,021901 (2010)）。
文章随后被Asia Materials评为研究亮点（http:// /asia-materials/ highlight.php?id=648）。
事实上，非晶态材料中这种团簇的相互连接和密堆是无序态中结构不均匀的一种体现。
这种原子层次上的结构特征不仅在玻璃形成能力中有非常重要的作用，而且在形变机理的问题中也扮演非常重要的角色。
在非晶合金中，人们比较关注的结构单元之一就是二十面体，因为它有比较高的堆积密度和非常低的能量。
但它在一些非晶成分当中却并不存在，因此用它来描述整个无序材料的结构特征是缺乏普遍性的。
然而，这种多面体却有一个非常重要的对称性特征———局部的五次对称性（LFFS），它在无序态材料中是广泛存在的。
而且，由于非晶态中这种团簇的相互连接作用，使得这种局部的五次对称性结构在空间中也不是均匀分布的，而是形成不均匀的条形或者链形结构。
最近，他们采用这种结构上的五次对称性作为非晶合金的结构特征指标，来描述CuZr二元非晶体的形变特征。
通过分子动力学模拟发现非晶合金的塑性形变的局域化特征（或者称作非晶合金形变的结构单元，类似晶体材料中的位错）能很好地用这个结构参数来描述。
这种局域化的塑性形变最初是在LFFS强度很低区域产生，随着形变量的逐渐增加，非晶合金中LFFS强度低的区域产生了大量塑性形变并且趋于饱和，这样塑性形变就会向LFFS强度比较高的区域扩展。
这些结果表明，局部结构特征参数LFFS在控制塑性形变的产生和扩展上是一个非常关键的因素。
这对从原子尺度上理解塑性形变和非晶合金形变的结构单元理论（剪切形变区模型）以及剪切带的产生都有重要的意义。
该文章的结果发表在《物理评论快报》（Phys.Rev.Lett.106,135503(2011)）上。
相关工作得到了国家自然科学基金、科技部973项目和中科院国际合作团队项目的支持。
科学家开发新超导场效应晶体管据美国物理学家组织网报道，美国科学家使用自主设计的、精确的原子逐层排列技术，构造出了一个超薄的超导场效应晶体管，以洞悉绝缘材料变成高温超导体的环境细节。
发表于近日出版的《自然》杂志上的该突破将使科学家能更好地理解高温超导性，加速无电阻电子设备的研发进程。
普通绝缘材料铜酸盐在何种情况下从绝缘态跃迁到超导态？这种跃迁发生时，会发生什么？这些问题一直困扰着物理学家。
探究这种跃迁的一种方法是施加外电场来增加或减少该材料中的自由电子浓度，并观察其对材料负载电流能力的影响。
但要想在铜酸盐超导体中做到这一点，还需要构建成分始终如一的超薄薄膜以及高达100亿伏/米的电场。
美国能源部物理学家伊万·博若维奇领导的布鲁克海文薄膜研究小组之前曾使用分子束外延技术制造出这种超导薄膜，该技术在一次制造一个原子层时还能精确控制每层的厚度。
他们最近证明，用分子束外延方法制造出的薄膜内，单层酮酸盐能展示出未衰减的高温超导性，他们用该方法制造出了超薄的超导场效应晶体管。
作为所有现代电子设备基础的标准场效应晶体管内部，一个研究动态Research TrendsMay201151。