微合金化与非晶固体的力学性质

通过添加微量（低至 0.1\%）外来元素，可以显著改变金属玻璃等非晶固体的力学性质。其玻璃形成能力、延展性、屈服应力与弹性模量均可受到极大影响。本文提出理论探讨，旨在根据所涉及的微小浓度解释这些变化的幅度。该理论建立在实验证据的基础之上，即微合金化元素会在其周围组织起一个邻域，该邻域既不同于材料的晶相，也不同于无添加元素时的玻璃相。这些区域作为各向同性缺陷，在无应力系统中修饰剪切模量。在受力时，这些缺陷与本质上是四极子的初始塑性响应发生相互作用。我们将证明这种相互作用阻碍了系统级剪切带的形成，并提高了屈服应变。我们提供了在添加外来元素情况下纳米剪切带长度的可实验检验估计。