成果介绍
浙江大学蒋建中教授团队基于天河系列超级计算机结合先进的实验技术和最新的理论模拟方法,系统地对无序合金中的原子动力学和液态金属原子构型的演化进行了深入研究,并取得了一系列研究成果,发表在国际知名期刊上。
代表成果:压力诱导的Pd37Ni37S26金属玻璃中的原子结构变化
在***的环境压力下,通过原位高能X射线衍射和电阻率实验,以及从头算分子动力学模拟,研究了新设计的Pd37Ni37S26含硫金属玻璃(MG)的压力相关原子堆积结构变化。在***左右,研究团队发现了从低密度非晶态到高密度非晶态的局部结构转变,这源于S原子在13-15GPa左右向更局部化的Ni 3D轨道提供电子时出现的明显变化,并通过压力相关的电阻率测量得到了证实。发现了这种转变的起源,即以Pd和Ni为中心的团簇首先从二十面体状结构转移到更高的配位结构,这在13GPa以下的压缩过程中主导了Pd37Ni37S26金属玻璃的初始致密化。在15GPa以上的压力范围内,低配位S中心团簇在Pd37Ni37S26压缩至***时转变为三端三角棱柱状结构。
成果亮点
无序合金与液态金属之间存在的结构遗传性将直接影响到能否合成新型大块无序合金材料以及制备的大块无序合金材料的各种性能。该研究获得的所有结果都为含硫金属玻璃在压力作用下的局部结构演化提供了见解,将引导更多的理论和实验工作者开展科学研究。以期达到从原子尺度上设计和优化材料,探究原子尺度的材料结构与宏观性能之间的关系。
团队介绍
“长江学者奖励计划”特聘教授蒋建中作为引进人才于2003年11月从丹麦技术大学来到浙江大学工作,一直致力于大块金属玻璃材料的研发。他是国家杰出青年自然科学基金项目负责人,也是德国亥姆霍兹联合会在中国第一个投资的国际合作科研项目负责人。其博士生曾桥石以第一作者的身份在《美国科学院院刊》(PNAS)发表了大块金属玻璃材料在14GPa(1GPa相当于1万个大气压)压力出现一个压缩率突变的新现象。
成果资料