博士生张祯揭示马氏体如何过渡到应变玻璃
来源：西安交大前沿科学技术研究院| 作者：admin| 发布时间：2010-06-09| 浏览：
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应变玻璃的发现拓宽了马氏体相变和玻璃化行为的研究领域。但是，长程有序的马氏体是如何过渡到短程有序的应变玻璃仍然不为人知。近期，本中心博士生张祯在Physical Review B发表文章填补了这一空白（PhysRevB.81.224102(2010)）。
结构相变通常用点阵应变来表征。对于形状记忆合金来说，它们在高温处于母相状态，其平均点阵应变为零。基于本中心对钛镍合金的研究，点阵应变可以在低温形成截然不同的有序状态。对于轻度掺杂的钛镍合金，点阵应变呈长程有序状态（马氏体态）。 然而对于重度掺杂的钛镍合金，点阵应变冻结到短程有序状态（应变玻璃）。 至今，马氏体到应变玻璃的过渡仍然不为人知。
对于这一问题，博士生张祯系统研究了Ti50-xNi50+x合金的相变行为与过量镍掺杂x之间的关系，并揭示了马氏体如何过渡到应变玻璃。研究发现，在轻度掺杂时，Ti50-xNi50+x合金中首先形成随机分布的短程有序马氏体集体，然后相变到长程马氏体状态。对于重度掺杂的Ti50-xNi50+x合金，短程有序的马氏体集体无法转变到长程马氏体状态，而是冻结成为应变玻璃状态。基于这一研究，张祯更新了钛镍合金的相图，引入了预马氏体状态和应变玻璃态。
同时，张祯等进一步指出了点缺陷在马氏体体系中的作用：1）改变马氏体的稳定性；2）引入随机分布的局部应力场。预马氏体状态的出现正是由局部应力场造成的。此外，张祯的研究还成功解释了一系列困扰Ti50-xNi50+x合金研究的奇特现象，例如预马氏体状态的出现，相变潜热在重度掺杂时消失，以及电阻的负温度系数行为。
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