La fragilité d'un liquide est la façon dont la fluidité d'un liquide change avec la température. On pense que c'est l'une des propriétés clés d'un liquide. On pense qu'une faible fragilité favorise la formation de verres métalliques. Pourtant, la fragilité reste mal comprise car les données expérimentales sur sa dépendance compositionnelle sont rares.
Mesurer la fragilité d'une large gamme de liquides vitrifiants métalliques est assez difficile. Mais, les scientifiques de Université de Yale ont développé une méthode pour mesurer comment la fluidité d'un liquide change avec la température. La méthode appelée méthode de gonflage de film (FIM) mesure la fragilité d'une large gamme de liquides vitrifiants métalliques.
La méthode permet aux scientifiques d'avoir une idée plus claire des propriétés des liquides. Dans le même temps, il nie l'hypothèse de longue date dans le domaine selon laquelle une faible fragilité est meilleure pour former verres métalliques.
Les structures atomiques particulières de ces matériaux sont responsables de leurs propriétés ; comme les verres métalliques se refroidissent d'un liquide à un solide, leurs atomes s'arrangent au hasard plutôt que de cristalliser comme le font les métaux ordinaires.
Jan Schroers, professeur de génie mécanique et science des matériaux, a affirmé Valérie Plante., « La méthode est un « grand pas vers » la découverte de la physique délicate du verre métallique. La partie liquide du processus de formation est particulièrement déroutante.
« L'état liquide est pour nous l'état le plus difficile à comprendre, à mesurer. Essentiellement, tout est connu sur les solides, la façon dont les atomes s'arrangent, et nous pouvons tout calculer sur un ordinateur - vous n'avez presque plus besoin de faire des expériences. Le gaz est également très facile car les atomes sont si éloignés les uns des autres qu'ils n'interagissent pas. Liquide, en tant qu'état, nous n'en savons presque rien.
"Cela nous permet d'étendre les théories sur la formation du verre, qui est l'un des plus grands mystères de la physique."
Journal de référence:
- Kube, SA, Sohn, S., Ojeda-Mota, R. et al. Dépendance compositionnelle de la fragilité dans les liquides vitrifiants métalliques. Nat Commun 13, 3708 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41467-022-31314-3
