无序合金和熔体微结构及其构型变化规律

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从平衡态热力学角度看，无序态的能量高于稳定的晶体态，故人们通常认为无序物质是亚稳态，发生无序态到晶体态（即晶化）的相变是一个不可逆的相变，导致在教科书中常常这样描述：晶化是一个不可逆的相变。然而，本项目研究发现了一种从非晶态到晶态的可逆相变材料。该科研成果科学意义在于，首次从实验和理论上证实了晶化相变（无序态到晶体态的相变）完全可以是一个可逆相变，彻底改变了人们以往对晶化相变的认识。

在拉伸下无序合金变形机理研究方面，通过本项目的实施，利用磁控溅射技术成功地研发出一种达到世界上最大弹性应变极限的镍铌无序合金薄膜材料。这些科研成果已发表在隶属于自然出版集团旗下的《科学报告》。在高温金属熔体结构演变方面，发现中心原子到第一壳层原子的原子间距和原子团簇配位数随温度的升高而减小。在金属熔体中，随温度升高，高配位的多面体倾向于向低配位演变，随着配位数的下降，多面体中心原子到第一壳层的平均原子间距也相应地减小。

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所以，温度升高导致近 邻原子间的键长收缩可能是金属熔体中一种普遍现象。这项科研成果是非常令人鼓舞的, 向解决无序物质结构的基本科学问题又近了一步。该成果发表在国际期刊《美国科学院院刊》上。该成果发表后，受到国内外同行们高度重视。今年，液态和非晶态金属国际组织特邀请我们在德国举办的第16届液态和非晶态金属国际大会上做报告，并且在大会总结报告中将该工作称为本次大会的亮点研究成果。

通过本项目的实施，建立了一套研究无序合金体系及溶体结构的同步辐射技术综合平台，该平台拥有：

● （1）原位高温装置， 我们利用它开展了高温条件下无序合金的熔体原子结构的研究，揭示了无序合金和熔体原子近邻间距随温度收缩的新现象；

● （2）原位拉伸装置， 我们利用它开展了拉伸条件下无序合金原子结构的研究，推进了人们对无序合金变形过程的认识，发现了一种超大弹性的无序合金镍铌材料；

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