Ученым впервые удалось «рассмотреть» до уровня отдельных атомов структуру металлического стекла, определяющую механизм перехода этого аморфного материала из жидкого состояния в твердое.
Внутри металлического стекла: Почему аморфный металл не кристаллизуется

В своих экспериментах группа исследователей из Австралии и США использовала разработанную ей новейшую методику исследований материалов. Анализируя дифракционные картины рассеяния электронов, полученные с помощью электронного микроскопа университета Монаша (Австралия), ученые смогли обнаружить симметрии отдельных атомных кластеров в металлическом стекле на основе циркония.

Оказалось, что атомы в таком стекле сгруппированы в 13-атомные кластеры, имеющие форму икосаэдра — правильного двадцатигранника с двенадцатью вершинами. Икосаэдры, имеющие 12 осей симметрии пятого порядка, не могут быть плотно упакованы в упорядоченную кристаллическую решетку, поэтому расплав циркониевого металлического стекла при охлаждении постепенно увеличивает свою вязкость и твердеет, не кристаллизуясь.

Возможность формирования аморфной структуры таким способом уже предсказывалась теоретиками, но получила экспериментальное подтверждение впервые.

Аморфная структура придает металлическим стеклам уникальные качества. Эти стекла имеют более высокое отношение прочности к массе, чем алюминиевые и титановые сплавы, и являются очень перспективными конструкционными материалами.

По сообщению университета Монаша