ガラス形成の謎に迫る 金属ガラスのハイエントロピー化に伴う2つのガラス遷移温度のデカップリング現象を観測

ガラス形成の謎に迫る金属ガラスのハイエントロピー化に伴う2つのガラス遷移温度のデカップリング現象を観測

2021年6月23日 11:30 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　教授　加藤秀実

【発表のポイント】

ハイエントロピー化を意図的に促进した金属ガラスにおいて、热量変化と粘性変化でそれぞれ测定される2つのガラス迁移温度の密接な対応関係が崩壊する「デカップリング现象」を确认しました。
この研究成果は、ガラス迁移现象の根本的な解明に大きなヒントを与えるものです。

【概要】

固体物理?材料科学における未解决问题として知られるガラス迁移现象は、急冷中の过冷却液体が热力学的に安定な结晶固体へ凝固せず、长范囲规则性を持たないガラス固体に冻结する现象であり、その根本的な理解に向けて世界中で研究が进められています。金属ガラスは、高强度、高靭性、优れた软磁性などで知られる一方で、构成原子が异方性の少ない金属结合によって、ほぼ无秩序に凝集した简単な构造モデルで表されるため、ガラス迁移に関する基础研究の対象材料としても大いに注目されています。

东北大学金属材料研究所のジャン?ジン特任助教と加藤秀実教授らの研究グループは、米国ジョンズ?ホプキンス大学の陈明伟教授（东北大学材料科学高等研究所?主任研究者を兼任）らのグループと共同で、金属ガラスのハイエントロピー化を意図的に促进すると、比热（热力学）と粘性率（动力学）の変化から検出される2つのガラス迁移温度の间に存在する密接な対応関係が崩壊する"デカップリング现象"が生じることを初めて明らかにしました。これまでの常识に収まらない今回の実験结果は、ガラス迁移现象の根本的な理解に向けて重要なヒントを与えると考えられます。

この研究成果は、英国科学雑誌「Nature Communications」に英国時間6月22日に掲載されました。