近日，课题组杨卫明教授、刘海顺教授与西安工程大学、澳洲国立大学、奥地利科学院等国内外研究人员合作在Journal of Materials Science & Technology (中科院一区TOP期刊) 发表题为“Structural homology of the strength for metallic glasses”的论文。
金属玻璃是一类结构长程无序、短程有序的亚稳态材料，具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优异性能，自发现至今一直受到力学、材料、物理等领域研究人员的广泛关注。因不具有晶体材料的周期性结构，如何建立金属玻璃结构与性能的关系是该领域的关键科学问题，也是非晶材料领域的研究难点之一。
研究人员从金属玻璃独特的原子排布特征出发，将其无序结构近似为金属双原子之间的相互作用、基于双体势函数和费米球-布里渊区的相互关系建立了理论模型，得到了金属玻璃屈服强度σy、杨氏模量E与金属玻璃平均原子半径d及价电子态密度ρ之间的关系，如下图所示。该论文得到了编辑和同行评审专家的充分肯定(“The present work is of interest to the field of MGs and has important implications for understanding structure-property relationships in disordered systems”)，研究结果对认识金属玻璃结构与性能的关系、指导设计力学性能优异的新型金属玻璃材料具有重要意义。
该图为金属玻璃平均原子半径与力学性能的关系
该图为价电子密度与力学性能的关系
论文以中国矿业大学力学与土木工程学院为第一单位，研究工作得到国家自然科学基金面上项目(No.51871237)、国家自然科学基金重点项目(No.51631003)、徐州市重点研发计划(No. KC17015)和欧盟高级研究资助委员会(ERC-2013-ADG-340025)的资助。
