西北工业大学力学与土木建筑学院乔吉超教授团队在高熵非晶合金粘弹性力学领域取得新进展，该工作厘清了高熵非晶合金b弛豫与类液区之间的内禀性关联，揭示了熵/序在过冷液相区的规律。相关成果以“Intrinsic correlation between the fraction of liquidlike zones and the β relaxation in high-entropy metallic glasses”为题，发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)，论文被选为“PRL Editors' Suggestion”。

西北工业大学力学与土木建筑学院2019级博士研究生段亚娟为第一作者，西北工业大学乔吉超教授、西班牙加泰罗尼亚理工大学Eloi Pineda教授为通讯作者。论文的共同作者还有：力学与土木建筑学院博士生张浪渟，中国科学院力学研究所王云江研究员，香港城市大学杨勇教授，日本东北大学Takeshi Wada博士、Hidemi Kato教授，法国国立里昂应用科学学院Jean-Marc Pelletier教授和西班牙加泰罗尼亚理工大学Daniel Crespo教授。

图1 论文首页信息

高熵非晶合金是一种兼具高熵合金多主元成分特性与非晶合金长程无序、短程有序微观结构的新型无序合金，其由五种或五种以上元素以等摩尔比或近似等摩尔比组成。由于结合了高熵合金以及传统非晶合金的优异特性，高熵非晶合金展现出优异的力学、化学和物理性能，如高强度、高断裂韧性、大弹性应变极限、良好的耐腐蚀性能以及优良的软磁性能等。然而，与传统非晶合金不同，高熵效应和慢扩散效应影响高熵非晶合金微观结构、玻璃-液体转变及老化/回春过程，对调控玻璃构型和力学性能等的影响尚不清晰。

研究团队选取具有不同β弛豫特征的高熵非晶合金及传统非晶合金，深入研究了模型合金从玻璃状态到类液态的应力松弛行为演化规律。应力松弛曲线时域及形状表明在动力学转变区域高熵非晶合金具有强液体属性，而在玻璃状态时物理时效加速应力松弛弛豫时间的分离。该研究揭示在固定时域及超低频类液区行为与β弛豫之间的内禀性关联，建立了高熵非晶合金静力学和动力学之间的联系，有助于加深理解并调控高熵非晶合金的力学性能。

图2 (a) La₂₀Ce₂₀Y₂₀Ni₂₀Al₂₀、(b) Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀和(c) Ti_16.7Zr_16.7Hf_16.7Cu_16.7Ni_16.7Be_16.7高熵非晶合金从室温到应力松弛曲线；(d) La₂₀Ce₂₀Y₂₀Ni₂₀Al₂₀、(e) Pd₂₀Pt₂₀Cu₂₀Ni₂₀P₂₀和(f) Ti_16.7Zr_16.7Hf_16.7Cu_16.7Ni_16.7Be_16.7高熵非晶合金应力强度，应力强度变化率及归一化损耗模量随温度演化

该研究工作得到国家自然科学基金(项目批准号：51971178)、中央高校基本科研业务费资助项目(西北工业大学国际科技合作提升专项基金项目批准号：D5000220034)、陕西省杰出青年科学基金(项目批准号：2021JC-12)、西北工业大学博士论文创新基金(项目批准号：CX202031)和中国国家留学基金(批准号：202006290092)等项目的支持。尤其需要感谢的是该研究得到了西北工业大学翱翔青年学者计划的重要支持。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.175501.

图文：乔吉超 段亚娟

审核：温世峰