Nye opdagelser og indsigt i glasovergangen

En samarbejdsgruppe fra Tohoku University og Johns Hopkins University har givet værdifuld indsigt i glasovergangen.

Når en væske afkøles hurtigt, det får viskositet og bliver til sidst et stift massivt glas. Det punkt, hvor det gør det, er kendt som glasovergangen.

Men den nøjagtige fysik bag glasovergangen, og glassets natur generelt, stiller stadig mange spørgsmål til videnskabsmænd.

Metalliske briller (MG'er) er meget eftertragtede, da de kombinerer plastiks fleksibilitet med stålets styrke. De er amorfe materialer med en uordnet atomstruktur og udviser unikke og divergerende termodynamiske og dynamiske egenskaber, især når man nærmer sig glasovergangstemperaturen.

Glasovergangen i MG'er bestemmes normalt af kalorimetriske og dynamiske målinger. Den kalorimetriske glasovergang registrerer den temperatur, ved hvilken specifik varme har et brat spring, der henviser til, at dynamisk overgang ser på de forskellige afslapningsreaktioner, der opstår med stigende temperaturformer.

Generelt, den kalorimetriske glasovergangstemperatur følger samme tendens som den dynamiske α-afslapningstemperatur.

Imidlertid, samarbejdsgruppen opdagede, at entropi med høj konfiguration i væsentlig grad påvirker glasovergangen til MG'er og fører til afkoblingen mellem kalorimetriske og dynamiske glasovergange af metalliske glas med høj entropi.

Resultaterne af deres forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation den 22. juni, 2021.

Deres undersøgelse præsenterer et nyt glasdannende system, der bruger høj konfigurationsentropi, navngivne metalliske glas med høj entropi (HEMG'er).

Gruppen indeholdt specielt udnævnt professor Jing Jiang og professor Hidemi Kato fra Institute for Materials Research ved Tohoku University og professor Mingwei Chen fra Johns Hopkins University.

"Vi er begejstrede for denne opdagelse og mener, at dette arbejde fremmer vores forståelse af den grundlæggende mekanisme bag glasovergangen, " sagde medlemmer af forskergruppen.