【寧夏大學(xué)新聞中心訊 物理與電子電氣工程學(xué)院】近日，我校物理與電子電氣工程學(xué)院青年教師周震亞博士與中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所王云江研究員以及華中科技大學(xué)于海濱教授合作在金屬玻璃研究領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。成果以“Fundamental links between shear transformation,βrelaxation, and string-like motion in metallic glasses”為題發(fā)表在材料學(xué)國(guó)際頂級(jí)期刊《Acta Materialia》上，周震亞為第一作者，寧夏大學(xué)為第一作者單位。

圖1金屬玻璃中剪切形變、β弛豫和鏈狀運(yùn)動(dòng)之間的基本聯(lián)系（論文發(fā)表網(wǎng)頁(yè)界面）

論文揭示了金屬玻璃中剪切形變、β弛豫以及鏈狀運(yùn)動(dòng)三者的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。近年來(lái)，金屬玻璃由于其具有獨(dú)特的力學(xué)性能和物理化學(xué)特性而在材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域備受關(guān)注。然而，由于缺乏室溫下的宏觀(guān)塑性變形能力，金屬玻璃在外力加載下容易發(fā)生災(zāi)難性失效，這成為了其致命弱點(diǎn)，從而限制了金屬玻璃的廣泛應(yīng)用。而且，目前尚無(wú)有效方法在既能得到準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)信息又能保證溫度范圍足夠?qū)挼那樾蜗卵芯看祟?lèi)問(wèn)題，這也是當(dāng)前金屬玻璃研究的難點(diǎn)之一。此項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)先進(jìn)的加速分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)模擬的壁壘，在廣泛的溫度和時(shí)間范圍內(nèi)直接研究金屬玻璃中剪切形變?cè)拥膭?dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，從而發(fā)現(xiàn)了參與到剪切形變的原子傾向于形成鏈狀運(yùn)動(dòng)，并且這一過(guò)程的特征時(shí)間與β弛豫一致。同時(shí)證明了在塑性變形能力差的金屬玻璃中參與剪切形變的原子只有形成鏈狀運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但是很難真正形成鏈狀運(yùn)動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)為建立剪切形變、β弛豫和鏈狀運(yùn)動(dòng)之間的基本聯(lián)系提供了令人信服的原子尺度依據(jù)，從物理角度闡述了金屬玻璃塑性變形的微觀(guān)起源。本項(xiàng)研究對(duì)于理解金屬玻璃的塑性變形機(jī)理具有重要的科學(xué)意義，同時(shí)也突出了在長(zhǎng)時(shí)間尺度上研究金屬玻璃對(duì)于凝聚態(tài)物理和材料學(xué)研究的重要作用。

圖2金屬玻璃加速分子動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)采樣

這是我校首次以第一單位、第一作者在《Acta Materialia》上發(fā)表研究論文，是我?！半p一流”建設(shè)工程的一項(xiàng)標(biāo)志性成果，對(duì)提升我校在物理、材料領(lǐng)域和相關(guān)科研創(chuàng)新平臺(tái)的學(xué)術(shù)影響力具有非常積極的作用。

周震亞老師是2021年物理與電子電氣工程學(xué)院引進(jìn)的青年教師。該成果的發(fā)表，標(biāo)志著我校物理與電子電氣工程學(xué)院在學(xué)科建設(shè)及高層次人才引進(jìn)方面取得了突出成果。

《Acta Materialia》創(chuàng)刊于1996年，目標(biāo)是尋求具有高影響潛力或?qū)嵸|(zhì)性推進(jìn)該領(lǐng)域的論文，是材料領(lǐng)域，特別是從事金屬材料研究人員高度認(rèn)可的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，在業(yè)界有極高的聲譽(yù)。該期刊屬于SCI一區(qū)top期刊，2021-2022最新影響因子9.209。

論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118701

（責(zé)任編輯：龔旭峰）