Strukturelle Inhomogenitäten metallischer Massivgläser

Ziel ist es, in diesem transnationalen Forschungsprojekt das fundamentale Verständnis der Struktur und der mechanischen Eigenschaften von metallischen Gläsern zu verbessern. Die Klärung der Rolle struktureller Heterogenitäten soll dabei ermöglichen, die extrem inhomogene Verformung zu beeinflussen, um letztendlich die Sprödigkeit dieser Materialien zu reduzieren.
Im Rahmen dieses Projektes wird die kurz- und mittelreichweitige atomare Ordnung in metallischen Gläsern mittels moderner transmissionselektronenmikroskopischer Methoden wie Fluktuationselektronenmikroskopie, sowie verschiedener Beugungsexperimente unter-sucht. Die Kombination von Elektronenmikroskopie, Synchrotron- und Neutronenbeugung, "Reverse Monte Carlo"-Simulationen als auch von ausgewählten in-situ Versuchen soll hierbei zu einem umfassenden Bild der amorphen Struktur führen. Darüber hinaus ist es geplant, das Entstehen topologischer und chemischer Heterogenitäten auf atomaren Längenskalen und ihr Einfluss auf das Verformungsverhalten zu bestimmen. Das vorliegende Projekt wird basierend auf gemeinsamen Voruntersuchungen als grenzüberschreitende Kooperation im Rahmen einer transnationalen Forschungsförderung zwischen den Antragstellern der Universität Wien (Österreich) und des Leibnitz Institutes, Dresden (Deutschland) durchgeführt.
Um die ambitionierten Ziele zu erreichen und die komplexe Thematik systematisch zu analysieren, werden folgende Fragestellungen behandelt:
I. Die Rolle der Zusammensetzung auf die kurz- und mittelreichweitige atomare Ordnung verschiedener
metallischer Gläser
II. Einfluss der Kühlrate auf die Struktur verschiedener metallischer Gläser
III. Effekt der mechanischen Vorbehandlung auf die Details der Struktur verschiedener metallischer Gläser
IV. Einfluss der strukturellen Relaxation auf verschiedenen Längenskalen von metallischen Gläsern verschiedener
Zustände
V. Modellierung der Struktur metallischer Gläser mittels der Methode der "Reverse Monte Carlo" Simulationen.
Damit zielt dieses Projekt auf äußerst aktuelle Fragestellungen im Bereich der Materialphysik ab. Es ist geplant, dass die Resultate zu einem umfassenden Bild der glasartigen Struktur führen, inklusive der lokalen Veränderungen auf verschiedenen Längenskalen verursacht durch thermische und mechanische Vorbehandlung. Außerdem sind die zu erwartenden Ergebnisse von Interesse für die potentielle Entwicklung von Materialien mit verbesserten Eigenschaften.