浙大张泽院士团队顶刊(IF 19967)：结构非均匀控制金属玻璃变形能力！

　　金属玻璃具有独特的力学性能，包括超高强度和优异的弹性然而，在屈服时，由于少数主要剪切带的形成和传播导致高度局部的不均匀变形，金属玻璃的塑性一般较差。通过不同的热机械加工可以提高金属玻璃的延展性。与晶体金属和合金类似，制造或加工历史的变化可以赋予金属玻璃广泛的亚稳态。对于给定的金属玻璃，其加工历史的特定变化都可以在一定程度上促进均匀塑性流动，从而诱导脆性向延性转变。这种变形模式的转变通常被归因于金属玻璃的所谓“年轻化”。

　　尽管其微观结构起源在很大程度上仍然难以捉摸，在经典理论中金属玻璃的这种历史依赖行为主要归因于具有不同原子堆积密度的不同亚稳态的形成，从而产生了力学响应。以往的研究仅通过衍射峰分析给出了块体金属玻璃的统计平均体积信息，不能代表原子构型及其演化的本质差异。在原子尺度上金属玻璃由多种结构组成，包括短程序和中程序。它们的空间分布和动态演化应该与金属玻璃的变形直接相关，但尚未阐明。特别是短程序和中程序的差异及其动态演变，对金属玻璃的变形和脆性到延性转变的影响仍然是一个尚未解决的问题。

　　基于此，浙江大学张泽院士团队利用原位纳米力学测试和原子模拟揭示了单原子钽(Ta) 金属玻璃纳米尺度脆性到延性转变的微观结构起源。单原子金属玻璃可以在很大程度上消除化学非均匀性对原子团簇构型的干扰，从而消除其对变形动力学的影响。通过应用纳秒电脉冲调整金属玻璃的结构，以诱导不同的变形模式，揭示了结构非均匀性在控制单原子Ta 金属玻璃从脆性到延性转变中的重要作用。相关论文以题为“Structural heterogeneity governing deformability of metallic glass”发表在Matter上（IF19.967）。

　　综上所述，作者在本研究中揭示了单原子Ta 金属玻璃的脆性到延性转变的起源，通过电脉冲调控微观结构非均匀性，并跟踪它们在变形时的动态演化。发现结构非均匀性是控制单原子Ta 金属玻璃变形模式的内在因素，与普遍接受的平均结构态准则相比，这为金属玻璃可变形性的起源提供了直接的实验证据。原子模拟进一步证明，Ta 金属玻璃从脆性到延性转变的起源更多地与中程序结构特征有关。这些发现建立了金属玻璃的固有结构与其变形模式之间的关键相关性，对未来设计具有可控力学性能的金属玻璃具有重要的技术意义。（文：Keep real）