Strukturelle Inhomogenitäten metallischer Massivgläser

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Simon Pauly
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239216598

Im Rahmen dieses Projektes soll die Wechselwirkung zwischen der Struktur metallischer Gläser und ihren Verfomungsmechanismen bei Raumtemperatur untersucht werden. Ziel dabei ist es zu verstehen, wie strukturelle Heterogenitäten entstehen und wie sie das inhomogene Fließen beeinflussen, um so versagenstolerantere Materialien entwickeln zu können.Die kurz- und mittelreichweitige Ordnung in metallischen Gläsern mit unterschiedlicher Zusammensetzung, sowie nach unterschiedlicher mechanischer und thermischer Vorbehandlung soll mittels transmissionselektronenmikroskopischer Methoden (insbesondere mittels fluctuation electron microscopy) sowie verschiedener Beugungsexperimente aufgeklärt werden. Die systematische Kombination von Synchrotron- und Neutronenbeugung, Mikroskopie, reverse Monte Carlo-Simulationen als auch ausgewählten in-situ-Versuchen führt hierbei zu einem umfassenden Bild der amorphen Struktur. Darüber hinaus kann das Entstehen topologischer und chemischer Heterogenitäten auf kleine Längenskalen nachvollzogen werden und ihr Einfluss auf das Verformungsverhalten bestimmt werden. Die Details struktureller Heterogenitäten hängen stark von der Legierungszusammensetzung sowie der thermischen und mechanischen Vorgeschichte der amorphen Legierungen ab. Durch eine systematische Variation dieser Parameter soll ein Verständnis dafür aufgebaut werden, von welchen externen und internen Variablen diese Heterogenitäten letztlich abhängen. Diese ambitionierte Aufgabe kann nur durch eine intensive und enge Zusammenarbeit zwischen den Antragstellern der Universität Wien und des IFW Dresden angegangen werden, wie sie in den gemeinsamen Vorarbeiten bereits dokumentiert ist. Innerhalb dieser landesübergreifenden Kooperation sind die folgenden fünf klaren Ziele spezifiziert. Es geht darum aufzuklären den: i) Einfluss der Legierungszusammensetzung auf die kurz- und mittelreichweitige Ordnung verschiedener metallischer Gläser.ii) Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit auf die kurz- und mittelreichweitige Ordnung verschiedener metallischer Gläser. (iii) Einfluss unterschiedlicher mechanischer Vorbelastung (statisch, dynamisch, elastisch, plastisch) auf die kurz- und mittelreichweitige Ordnung verschiedener metallischer Gläser. (iv) Einfluss struktureller Relaxation mittels thermischer Behandlung von metallischen Gläsern nach unterschiedlicher Vorbehandlung auf die strukturellen Heterogenitäten.(v) Modellieren der Struktur metallischer Gläser mittels reverse Monte Carlo unter Verwendung der Ergebnisse aus den Beugungsexperimenten und den transmissionselektronen-mikroskopischen Untersuchungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Beteiligte Institution: Universität Wien ; Fakultät für Physik
• Beteiligte Person: Dr. Ch. Rentenberger