Ученые провели моделирование процесса стеклообразования металлов
Исследователи из Токийского университета использовали компьютерное моделирование, чтобы рассчитать возможность образования металлического стекла, 11 декабря сообщает Phys.org.
Было выяснено, что даже небольшие изменения в составе могут сильно влиять на вероятность того, что материал примет кристаллическое или стекловидное состояние при охлаждении. Эта работа может привести к созданию универсальной теории стеклообразования и более дешевого, более упругого, электропроводящего стекла.
«Мы обнаружили, что способность многокомпонентной системы образовывать кристаллы, в отличие от стекла, может быть нарушена незначительными изменениями состава», — говорит первый исследователь Юань-Чао Ху.
Моделирование показало, что критическим фактором, определяющим скорость кристаллизации, является энергия границы раздела жидких кристаллов.
Исследователи также обнаружили, что изменения в элементном составе могут привести к локальным атомным упорядочениям, которые нарушают процесс кристаллизации. В частности, эти структуры могут препятствовать тому, чтобы зародыши кристаллической решетки были центрами роста кристаллов.
В отличие от предыдущих теорий, ученые определили, что химическая разность потенциалов между жидкой и кристаллической фазами оказывает лишь незначительное влияние на стеклообразование.
«Эта работа представляет собой значительный прогресс в нашем понимании фундаментального физического механизма стеклообразования», — говорит старший автор Хадзиме Танака.
