大激活熵是触发非晶合金记忆效应的关键

作者：宋丽建; 许巍; 霍军涛; 王军强^*

来源：自然杂志, 2021, 43(01): 53-60.

• 非晶合金
• 弛豫模式
• 记忆效应

非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下会逐渐"老化"(ageing),体积和能量状态逐渐降低,这是非平衡态材料的本征特征之一。不同于"老化"的自然演化规律,记忆效应是指非晶合金经历先低温再高温两步退火时,焓或体积会先增加而后降低至平衡态。如果材料或体系达到热平衡态,初态和历史的记忆将被彻底遗忘。半个世纪以来,人们对记忆效应的理解局限于诸如Tool-Narayanaswamy-Moynihan(TNM)模型等唯象层面,对其物理起源仍不清楚。通过研究非晶合金在单步和两步退火中的弛豫规律,发现非晶合金中存在从β弛豫向α弛豫的等温转变现象,并进一步发现大激活熵是触发记忆效应的关键。这些结果对理解玻璃等非平衡态材料的物理本质和精准调控其性能具有重要意义。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所