Cavités dans les matériaux amorphes étudiées sous pression négative

Le papier a été publié dans Journal of Physics: Condensed Matter.

Le processus de formation de fissures de taille nanométrique dans les solides est mal compris, principalement en raison du manque de méthodes pour identifier correctement ces cavités et suivre leurs changements de taille.

“Les méthodes théoriques existantes sont principalement appliquées à l’étude des transitions de phase du premier ordre telles que la cristallisation et la condensation, et ces méthodes ne sont pas adaptées au cas de la formation de vides où il n’y a pas un seul atome. Dans notre étude, nous montrons que le choix d’une technique appropriée pour identifier ces vides nous permet d’adapter les méthodes théoriques existantes, telles que la théorie classique de la nucléation, pour décrire les processus de formation de la cavité.Ainsi, nous pouvons déterminer correctement des caractéristiques aussi importantes que la taille critique de la cavité, la dont l’excès déclenche une réaction en chaîne de destruction du matériau, ainsi que le temps et la vitesse de formation de la cavité », explique le professeur agrégé Tour Galimzyanov.

Un système métallique amorphe monocomposant appartenant à la famille des solides isotropes a été choisi comme objet d’étude. Dans de tels solides, l’apparition de défauts est minimisée.

“Les résultats élucident les processus physiques sous-jacents à l’apparition de sites de fracture dans des matériaux amorphes homogènes. La destruction de ces matériaux se déroule d’une manière complètement différente de celle des matériaux cristallins, qui ont été précédemment étudiés de manière suffisamment détaillée. Sur la base des données, un modèle théorique a été développé qui décrit les étapes initiales de la formation de fissures dans ces matériaux. Malgré le fait que nous menons des recherches fondamentales dans le domaine de la science physique des matériaux, l’importance pratique potentielle de nos résultats est tout à fait évidente. En particulier, la compréhension des mécanismes qui conduisent à la destruction d’un matériau particulier permet de développer des méthodes visant à améliorer ses caractéristiques de résistance, ainsi que de développer des méthodes de destruction contrôlée, ce qui, par exemple, est important pour obtenir un matériau de travail pour les imprimantes 3D », ajoute le chef de projet, le professeur Anatoly Mokshin.

Le travail a été réalisé dans le cadre du projet “Études théoriques, de simulation et expérimentales des caractéristiques physiques et mécaniques des systèmes amorphes avec des propriétés viscoélastiques locales inhomogènes”, soutenu par une subvention de la Fondation scientifique russe.

Plus d’information:
Cavités dans les matériaux amorphes étudiées sous pression négative

iopscience.iop.org/article/10. … 088/1361-648X/ac8462

Fourni par l’Université fédérale de Kazan