RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Июль

←  →

Обзоры актуальных проблем


Новые представления о природе образования металлических стёкол, их структурной релаксации и кристаллизации

†  а, ‡  б
а Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
б Воронежский государственный педагогический университет, ул. Ленина 86, Воронеж, 394043, Российская Федерация

Последовательно излагается альтернативная концепция формирования дефектной структуры и свойств металлических стёкол — межузельная теория (МТ), получившая значительное развитие в последние несколько лет. Описаны предпосылки возникновения и базовые положения МТ. Рассмотрены экспериментальные данные, связанные с оценкой адекватности её главных гипотез. Детально проанализирована многосторонняя связь между релаксацией сдвиговой упругости и тепловыми явлениями при разных видах термической обработки металлических стёкол. Показано, что экспериментальные данные могут быть хорошо описаны в рамках простого математического формализма МТ. Важнейшим результатом МТ является адекватное описание избыточных термодинамических потенциалов металлических стёкол. Рассмотрены проблемы и пути дальнейшего совершенствования МТ.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2022.04.039173
Ключевые слова: металлические стёкла, структурная релаксация, кристаллизация, дефекты, межузельная теория
PACS: 61.43.−j, 61.72.J−, 81.05.Kf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.04.039173
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/7/b/
001097028100002
2-s2.0-85179171278
2023PhyU...66..673K
Цитата: Кобелев Н П, Хоник В А "Новые представления о природе образования металлических стёкол, их структурной релаксации и кристаллизации" УФН 193 717–736 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 2 марта 2022, доработана: 21 марта 2022, 7 апреля 2022

English citation: Kobelev N P, Khonik V A “A novel view of the nature of formation of metallic glasses, their structural relaxation, and crystallization” Phys. Usp. 66 673–690 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.04.039173

Список литературы (108) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (1) Похожие статьи (20)

  1. Falk M L, Langer J S Phys. Rev. E 57 7192 (1998)
  2. Spaepen F Scr. Mater. 54 363 (2006)
  3. Miracle D B Acta Mater. 54 4317 (2006)
  4. Miracle D B et al MRS Bull. 32 629 (2007)
  5. Cheng Y Q, Ma E Prog. Mater. Sci. 56 379 (2011)
  6. Egami T Prog. Mater. Sci. 56 637 (2011)
  7. Peng H L, Li M Z, Wang W H Phys. Rev. Lett. 106 135503 (2011)
  8. Wang D P et al J. Appl. Phys. 114 173505 (2013)
  9. Zhang H et al J. Chem. Phys. 142 164506 (2015)
  10. Fan H et al Mater. Horiz. 8 2359 (2021)
  11. Richard D et al Phys. Rev. Lett. 126 015501 (2021)
  12. Zanotto E D, Mauro J C J. Non-Cryst. Solids 471 490 (2017)
  13. Chen J, Zhao J, Cheng Y Philos. Mag. 100 2938 (2020)
  14. Granato A V Phys. Rev. Lett. 68 974 (1992)
  15. Granato A V Eur. Phys. J. B 87 18 (2014)
  16. Кончаков Р А и др Письма в ЖЭТФ 109 473 (2019); Konchakov R A et al JETP Lett. 109 460 (2019)
  17. Robrock K-H Mechanical Relaxation of Interstitials in Irradiated Metals (Berlin: Springer-Verlag, 1989)
  18. Schilling W J. Nucl. Mater. 216 45 (1994)
  19. Wolfer W G Comprehensive Nuclear Materials (Ed. R J M Konings) Vol. 1 (Sect. Eds T R Allen, R E Stoller, S Yamanaka) (Amsterdam: Elsevier, 2012) p. 1-45
  20. Ma P-W, Dudarev S L Phys. Rev. Mater. 3 043606 (2019)
  21. Nowick A S, Berry B S Anelastic Relaxation in Crystalline Solids (Materials Science Ser.) Vol. 1 (New York: Academic Press, 1972)
  22. Holder J, Granato A V, Rehn L E Phys. Rev. Lett. 32 1054 (1974)
  23. Rehn L E et al Phys. Rev. 10 349 (1974)
  24. Granato A V Metall. Mater. Trans. A 29 1837 (1998)
  25. Born M J. Chem. Phys. 7 591 (1939)
  26. Dederichs P H et al J. Nucl. Mater. 69-70 176 (1978)
  27. Nordlund K, Averback R S Phys. Rev. Lett. 80 4201 (1998)
  28. Khonik V, Kobelev N Metals 9 605 (2019)
  29. Кобелев Н П, Хоник В А ЖЭТФ 153 409 (2018); Kobelev N P, Khonik V A J. Exp. Theor. Phys. 126 340 (2018)
  30. Gottstein G Physical Foundations of Materials Science (Berlin: Springer, 2004); Пер. на русск. яз., Готтштайн Г Физико-химические основы материаловедения (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014)
  31. Nordlund K et al Europhys. Lett. 71 625 (2005)
  32. Кончаков Р А и др Письма в ЖЭТФ 113 341 (2021); Konchakov R A et al JETP Lett. 113 345 (2021)
  33. Kobelev N P, Khonik V A J. Non-Cryst. Solids 427 184 (2015)
  34. Makarov A S et al Intermetallics 87 1 (2017)
  35. Safonova E V et al J. Phys. Condens. Matter 28 215401 (2016)
  36. Гончарова Е В и др Письма в ЖЭТФ 106 39 (2017); Goncharova E V et al JETP Lett. 106 35 (2017)
  37. Gordon C A, Granato A V Mater. Sci. Eng. A 370 83 (2004)
  38. Granato A V J. Non-Cryst. Solids 307 376 (2002)
  39. Granato A V J. Non-Cryst. Solids 352 4821 (2006)
  40. Сафонова Е В и др Письма в ЖЭТФ 103 861 (2016); Safonova E V et al JETP Lett. 103 765 (2016)
  41. Zener C J. Appl. Phys. 22 372 (1951)
  42. Holder J, Granato A V Phys. Rev. 182 729 (1969)
  43. Dyre J C Phys. Rev. B 75 092102 (2007)
  44. Granato A V Mater. Sci. Eng. A 521-522 6 (2009)
  45. Кретова М А, Кончаков Р А, Кобелев Н П, Хоник В А Письма в 111 806 (2020); Kretova M A, Konchakov R A, Kobelev N P, Khonik V A JETP Lett. 111 679 (2020)
  46. Granato A V J. Non-Cryst. Solids 156-158 402 (1993)
  47. Donati C et al Phys. Rev. Lett. 80 2338 (1998)
  48. Pazmiño Betancourt B A, Douglas J F, Starr F W J. Chem. Phys. 140 204509 (2014)
  49. Zhang H et al J. Chem. Phys. 154 084505 (2021)
  50. Oligschleger C, Schober H R Solid State Commun. 93 1031 (1995)
  51. Oligschleger C, Shober H R Phys. Rev. B 59 811 (1999)
  52. Goncharova E V et al J. Phys. Condens. Matter 29 305701 (2017)
  53. Brink T, Koch L, Albe K Phys. Rev. B 94 224203 (2016)
  54. Kobelev N P et al J. Appl. Phys. 115 033513 (2014)
  55. Кончаков Р А и др Письма в ЖЭТФ 115 308 (2022); Konchakov R A et al JETP Lett. 115 280 (2022)
  56. Mitrofanov Y P et al Sci. Rep. 6 23026 (2016)
  57. Khonik S V et al Phys. Rev. Lett. 100 065501 (2008)
  58. Afonin G V et al J. Non-Cryst. Solids 580 121406 (2022)
  59. Makarov A S et al Scr. Mater. 168 10 (2019)
  60. Макаров А C и др ЖЭТФ 161 373 (2022); Makarov A S et al J. Exp. Theor. Phys. 134 314 (2022)
  61. Makarov A S et al J. Non-Cryst. Solids 558 120672 (2021)
  62. Makarov A S et al J. Non-Cryst. Solids 500 129 (2018)
  63. Mitrofanov Yu P et al Intermetallics 101 116 (2018)
  64. Wang W H Prog. Mater. Sci. 57 487 (2012)
  65. Gordon C A, Granato A V, Simmons R O J. Non-Cryst. Solids 205-207 216 (1996)
  66. Goncharova E V et al J. Non-Cryst. Solids 471 396 (2017)
  67. Makarov A S et al J. Non-Cryst. Solids 521 119474 (2019)
  68. Makarov A S et al J. Phys. Condens. Matter 32 495701 (2020)
  69. Mitrofanov Yu P, Kobelev N P, Khonik V A J. Non-Cryst. Solids 497 48 (2018)
  70. Nemilov S V J. Non-Cryst. Solids 353 4613 (2007)
  71. Angell C A J. Phys. Chem. Solids 49 863 (1988)
  72. Angell C A J. Non-Cryst. Solids 131-133 13 (1991)
  73. Angell C A Science 267 1924 (1995)
  74. Makarov A S et al J. Phys. Condens. Matter 33 275701 (2021)
  75. Dyre J C Rev. Mod. Phys. 78 953 (2006)
  76. Dyre J C, Olsen N B, Christensen T Phys. Rev. B 53 2171 (1996)
  77. Granato A V, Khonik V A Phys. Rev. Lett. 93 155502 (2004)
  78. Nemilov S V Glass Phys. Chem. 21 91 (1995)
  79. Trachenko K, Brazhkin V V Sci. Adv. 6 eaba3747 (2020)
  80. Sastry S Nature 409 164 (2001)
  81. Ohsaka K et al Appl. Phys. Lett. 62 2319 (1993)
  82. Busch R, Liu W, Johnson W L J. Appl. Phys. 83 4134 (1998)
  83. Jiang H-R et al J. Alloys Compd. 844 156126 (2020)
  84. Schawe J E K, Pogatscher S, Löffler J F Thermochim. Acta 685 178518 (2020)
  85. Makarov A S et al J. Phys. Condens. Matter 33 435701 (2021)
  86. Макаров А С и др Письма в ЖЭТФ 115 110 (2022); Makarov A S et al JETP Lett. 115 102 (2022)
  87. Afonin G V et al Acta Mater. 115 204 (2016)
  88. Phillips W A (Ed.) Amorphous Solids: Low-Temperature Properties (Topics in Current Physics) Vol. 24 (Berlin: Springer-Verlag, 1981)
  89. Gil L et al Phys. Rev. Lett. 70 182 (1993)
  90. Li Y et al Phys. Rev. B 74 052201 (2006)
  91. Zorn R Physics 4 44 (2011)
  92. Mitrofanov Yu P et al Phys. Status Solidi RRL 13 1900046 (2019)
  93. Makarov A et al Intermetallics 141 107422 (2022)
  94. Vasiliev A N et al Phys. Rev. B 80 172102 (2009)
  95. Granato A V Physica B 219-220 270 (1996)
  96. Khonik V A et al Phys. Status Solidi RRL 12 1700412 (2018)
  97. Ingle K W, Perrin R C, Schober H R J. Phys. F 11 1161 (1981)
  98. Miracle D B, Greer A L, Kelton K F J. Non-Cryst. Solids 354 4049 (2008)
  99. Hirata A et al Science 341 376 (2013)
  100. Zhu F et al Phys. Rev. Lett. 119 215501 (2017)
  101. Konchakov R A et al J. Phys. Condens. Matter 31 385703 (2019)
  102. Митрофанов Ю П, Кобелев Н П, Хоник В А ФТТ 61 1040 (2019); Mitrofanov Yu P, Kobelev N P, Khonik V A Phys. Solid State 61 962 (2019)
  103. Makarov A S et al Intermetallics 125 106910 (2020)
  104. Afonin G V et al Scr. Mater. 166 6 (2019)
  105. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Статистическая физика Т. 1 (М.: Наука, 1976); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Statistical Physics Vol. 1 (Oxford: Pergamon Press, 1980)
  106. Makarov A S et al J. Phys. Condens. Matter 34 125701 (2022)
  107. Qiao J C et al Prog. Mater. Sci. 104 250 (2019)
  108. Yang D S et al J. Alloys Compd. 887 161392 (2021)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение