Vätskans bräcklighet är hur en vätskas flytbarhet förändras med temperaturen. Det tros vara en av nyckelegenskaperna hos en vätska. En låg bräcklighet tros främja bildandet av metallglas. Ändå är bräckligheten fortfarande dålig förstådd eftersom experimentella data om dess sammansättningsberoende är knappa.
Att mäta bräckligheten hos ett brett utbud av metalliska glasbildande vätskor är ganska svårt. Men, forskare från Yale universitet har utvecklat en metod för att mäta hur fluiditeten i en vätska förändras med temperaturen. Metoden som kallas filmuppblåsningsmetoden (FIM) mäter bräckligheten hos ett brett spektrum av metalliska glasbildande vätskor.
Metoden gör det möjligt för forskare att få en tydligare uppfattning om vätskornas egenskaper. Samtidigt förnekar den det sedan länge hållna antagandet inom fältet att en låg skörhet är bättre för att bilda metalliska glasögon.
Dessa materials säregna atomstrukturer är ansvariga för deras egenskaper; när metalliska glas svalnar från en vätska till en fast substans, ordnar deras atomer sig slumpmässigt snarare än att kristallisera som vanliga metaller gör.
Jan Schroers, professor i maskinteknik och materialvetenskap, sade, "Metoden är ett "stort steg mot" att ta reda på metallglasets knepiga fysik. Den flytande delen av bildningsprocessen är särskilt förvirrande."
"Det flytande tillståndet är det svåraste tillståndet för oss att förstå, att mäta. I princip allt är känt om fasta ämnen, hur atomerna ordnar sig, och vi kan beräkna allt på en dator – du behöver nästan inte göra experiment längre. Gas är också väldigt lätt eftersom atomerna är så långt ifrån varandra att de inte interagerar. Flytande, som stat, vi vet nästan ingenting om det."
"Detta tillåter oss att utöka teorierna om glasbildning, vilket är ett av fysikens största mysterier."
Tidskriftsreferens:
- Kube, SA, Sohn, S., Ojeda-Mota, R. et al. Sammansättningsberoende av bräckligheten i metalliska glasbildande vätskor. Nat Commun 13, 3708 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31314-3
