Аморфные металлы. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Аморфные металлы - твёрдые некристаллич. металлы и их сплавы. Экспериментально аморфность металлич. (и неметаллич.) веществ устанавливается по отсутствию характерных для кристаллов дифракц. максимумов на рентгено-, нейтроно- и электронограммах образцов. Осн. методы получения А. м.: 1) быстрое охлаждение (со скоростями q/10⁵-10⁶ К/с) жидкого расплава; получающиеся аморфные сплавы наз. металлическими стёклами$ 2) конденсация паров или напыление атомов на холодную подложку с образованием тонких плёнок А. м.; 3) алектрохим. осаждение; 4) облучение кристаллич. металлов интенсивными потоками ионов или нейтронов.

А. м.- метастабильные системы, термодинамически неустойчивые относительно процесса кристаллизации; их существование обусловлено только замедленностью кинетич. процессов при низких температуpax. Стабилизации А. м. способствует наличие т. н. аморфизирующих примесей. Так, аморфные плёнки из чистых металлов значительно менее стабильны, чем плёнки из сплавов, а для получения металлич. стёкол из чистых металлов требуются очень большие скорости охлаждения (~10¹⁰ К/с).

Наибольший интерес представляют металлические стёкла, впервые полученные в 1960. Основные классы металлических стёкол: системы M_1-xY_x, где М - переходный или благородный металл, Y - аморфизи-рующий неметалл,

[например, Pd-Si, Fe-В, (Fe, Ni)-(P, С)] и сплавы переходных металлов (Тi- Ni, Zr-Сu) или других металлов (La-Ni, Ga-Al, Mg-Zn) в нек-рых интервалах составов [1-3]. Мн.. металлич. стёкла обладают уникальными механич., магн. и хим. свойствами. Пределы текучести и прочности для ряда металлич. стёкол очень высоки и близки к т. н. теоретич. пределам. В то же время металлич. стёкла обладают высокой пластичностью, что резко отличает их от диэлектрич. и полупроводниковых стёкол. Мн. металлич. стёкла при высокой механич. прочности характеризуются большой нач. магн. восприимчивостью, малыми значениями коэрцитивных сил (до неск. МЭ) и практически полным отсутствием магн. гистерезиса. Коррозионная стойкость нек-рых металлич. стёкол на неск. порядков выше, чем у лучших нержавеющих сталей. Среди др. уникальных особенностей металлич. стёкол - слабое поглощение звука, каталитич. свойства [1, 2, 4].

Осн. особенности металлич. стёкол, по-видимому, связаны с их высокой микроскопич. однородностью, т. е. отсутствием дефектов структуры типа межзёренных границ, дислокаций и т. п. Детальная теория, объясняющая свойства и явления в металлич. стёклах, не развита.

Термостабильность металлич. стёкол характеризуют т. н. температурой кристаллизации Т_крист (при к-рой отжиг в течение 1 ч приводит практически к полной кристаллизации образца). Т_крист варьируется в пределах 300-1000 К (для наиболее распространённых стёкол 600-800 К). Металлические стёкла практически стабильны при

- 200 К. Времена кристаллизации при этом оцениваются в сотни лет. Разработан ряд способов произ-ва металлич. стёкол, в частности литьё струи расплавленного металла на быстровращающуюся холодную подложку. При этом в 1 мин производится до 1-2 км ленты толщиной 20- 100 мкм, шириной 2-100 мм; длина такой ленты практически неограниченна [1, 2, 4].

Аморфные металлич. плёнки, полученные осаждением металла из парообразного состояния на холодную подложку, обычно менее термостабильны, чем металлич. стёкла, и кристаллизуются при

К. Исключение составляют т.н. аморфообразующие сплавы, получаемые послойным напылением отд. компонент (в виде монослоёв). По термостабильности они близки к металлич. стёклам. С ростом толщины стабильность плёнок обычно падает. Наиб. изучены их электрич. и сверхпроводящие свойства [5]. Темп-ра сверхпроводящих переходов в А. м. может быть как выше, так и ниже, чем в кристаллич. веществах того же состава. Коррозионная стойкость аморфных плёнок обычно выше, чем кристаллов. Но в целом их физ. свойства изучены слабо. Ещё в большей степени это относится к А. м., полученным электрохим. осаждением или радиац. воздействием на кристаллы.

Литература по аморфным металлам

Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.