非晶合金塑性流动的玻色峰解释

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相比于晶体塑性的位错机制,拓扑无序非晶合金的塑性流动是否具有明确的结构起源一直存在很大的争议。非晶合金作为玻璃家族的新成员,其振动态密度在低频THz范围也表现出偏离经典德拜模型的过剩行为,即所谓的“玻色峰”现象。玻色峰有望从原子振动角度,为探究非晶塑性的结构起源打开一扇窗口。本文以此为研究内容,结合原子尺度模拟和理论分析,取得如下主要进展:  1、通过分析不同局域环境的原子振动,提出一个结构参量-方向序,表征组成玻色峰的低频振动的最可能方向。方向序的模长可定量预测玻色峰的强度,而其空间分布符合玻色峰的准局域振动图像。  2、通过对角化非晶合金系统的海森矩阵,解耦原子集体运动方程,发现原子集体位移主要由组成玻色峰的低频振动控制。基于此,实现了对Tg附近的非晶合金应力松弛的定量描述。  3、以玻色峰为线索,在时域空间实现了对非晶合金塑性流动基本事件“剪切转变”的捕捉。同时,基于单原子的玻色峰参与度,预测了“剪切转变”事件的空间位置。
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