圖1: 金屬玻璃在不同熱力學(xué)狀態(tài)下的空間非均勻性與力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)
    基于以前的工作，陳明偉團(tuán)隊(duì)結(jié)合球差矯正透射電鏡和納米壓痕等研究手段系統(tǒng)分析了空間非均勻性對力學(xué)性能的影響。他們發(fā)現(xiàn)空間非均勻性的減小導(dǎo)致了金屬玻璃強(qiáng)度的提高和形變的局域化。力學(xué)性能與空間非均勻性的特征長度之間存在內(nèi)稟關(guān)聯(lián)性，符合Hall-Petch關(guān)系(圖1)。同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)金屬玻璃的應(yīng)變弛豫與空間非均勻性的原子構(gòu)型相關(guān)?；诓煌訕?gòu)型的有效維度推導(dǎo)出的混合模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)極度吻合，揭示了空間非均勻性與力學(xué)行為之間關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)起源(圖2)。該研究加深了對非晶體系力學(xué)行為的認(rèn)識，為人類正確認(rèn)識非晶體系提供了關(guān)鍵性指導(dǎo)，同時(shí)也為揭示玻璃轉(zhuǎn)變等核心科學(xué)問題提供了重要的科學(xué)啟示。

圖2: 金屬玻璃應(yīng)變弛豫的拉伸指數(shù)與空間非均勻性的量化關(guān)聯(lián)符合混合模型(mixture model)的預(yù)測
    在陳明偉教授的帶領(lǐng)下，尖端物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中心目前已經(jīng)在金屬玻璃等領(lǐng)域取得了諸多重要突破，發(fā)表了一系列研究成果，包括Science 1篇，Nat. Commun. 2篇，PRL 1篇，Adv. Mater. 2篇等。上述研究得到科技部973前沿項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委非晶集團(tuán)和重大設(shè)備項(xiàng)目等的資助。