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Nature Comm报道非晶合金液液相变新发现
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2015年7月13日的Nature Communications杂志（自然•通讯）刊发了由华中科技大学材料学院和材料成形与模具技术国家重点实验室及国家脉冲强磁场科学中心的柳林研究组、中国科学院物理研究所的汪卫华研究组、中国人民大学的李茂枝研究组、美国北卡罗来纳大学（UNC-Chapel Hill）的吴跃研究组合作完成的关于La基非晶合金液体在液相线温度以上的液液相变的研究。题目为Evidence of liquid-liquid transition in glass forming La50Al35Ni15 melt above liquidus temperature。http://www.nature.com/ncomms/2015/150713/ncomms8696/pdf/ncomms8696.pdf 非晶合金液体是否可以发生液液相变？这一问题对于揭示非晶合金液体随温度的结构变化及其热力学特征具有十分重要的意义。由于潜在的液液相变可能直接影响非晶合金液体的特性，包括金属玻璃转变、结构和动力学特征，因此受到广泛关注。目前，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。这是目前研究液液相变的第一个难点。不同晶相具有明显的结构差异，而相同组份的不同液相的结构特征差异往往会非常的微妙。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。这是目前研究非晶合金液液相变的第二个难点。许巍等用核磁共振的Knight位移和弛豫时间对La50Al35Ni15非晶合金液体进行了探索，发现该体系在液相线温度以上存在液液相变，并且具备一级相变特征的过冷现象。他们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。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。这一研究结果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，并且对于进一步深入认识玻璃转变和形成这一重要的科学问题提供了新的思路。 |
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2015-07-15 17:23:06, 3.18 M
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