金属学报

作者：董蔚霞, 姚忠正, 刘思楠, 陈国星, 王循理, 吴桢舵, 兰司

单位：1 南京理工大学 材料科学与工程学院/格莱特研究院 南京 210094；2 香港城市大学 物理系 香港 999077；3 香港城市大学(东莞) 中子散射应用物理研究中心 东莞 523000；4 香港城市大学深圳研究院 中子散射研究中心 深圳 518057

关键词：金属玻璃,超过冷液相区,液-液相变,结晶,同步辐射X射线散射,透射电子显微镜,

基金：国家重点研发计划青年科学家项目(2021YFB3802800);国家自然科学基金项目(52222104);国家自然科学基金项目(52201190);国家自然科学基金委员会及研究资助局联合科研资助基金项目(N_CityU173/22);国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(12261160364);松山湖材料实验室开放研究基金项目(2022SLABFN19);粤港澳中子散射科学技术联合实验室开放课题基金项目

液-液相变(liquid-liquid phase transition，LLPT)通常发生在多组元金属玻璃超过冷液相区。由于二元合金体系玻璃形成能力有限，LLPT易受结晶干扰，所以二元金属玻璃LLPT的研究鲜有报道。为了揭示二元金属玻璃的液-液相变机制，本工作通过原位同步辐射X射线和透射电子显微镜(TEM)研究了Pd82Si18金属玻璃在超过冷液相区的相变问题。研究发现，在等温退火的初始阶段发生了LLPT，散射结果表明LLPT会降低过冷液体密度，而且使原子结构的关联长度减小。对分布函数结果显示在LLPT过程中，中程尺度上类似于fcc结构的原子-原子连接得到了增强，但短程尺度结构则变得更加无序。TEM结果进一步表明，在LLPT过程中存在纳米尺度的结构不均匀性，印证了LLPT过程的两相共存状态。研究结果为二元合金超过冷液体发生LLPT提供了新的证据，也为揭示金属玻璃中局域结构演变和相变过程提供了新模型。

来源：2024年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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