块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24低温物理性能的研究

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本文研究了块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24 的电阻、比热,并通过电阻、比热、超声手段研究了这种金属玻璃的玻璃转变和晶化过程。用水淬方法制备了块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24,并用差示扫描量热(DSC)实验和X射线衍射实验确定合金的非晶本质,发现金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24有明显的玻璃转变点,高温下存在两次晶化。依据DSC实验选择温度点对样品进行退火处理,XRD实验确定了退火对样品的结构影响,发现两次晶化产物不同。对这些样品进行低温电阻测量,发现金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24具有负的电阻温度系数,并可以用衍射模型、局域自旋理论解释,随着退火温度的升高,电阻温度系数由负向正逐步过渡。测量了金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24室温至熔化温度的高温电阻,发现过冷液相区电阻变化明显不同与晶态和非晶态。对块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24及退火样品进行了超声和密度测量实验,发现与晶态相比,非晶态Zr48Nb8Cu12Fe8Be24横波声子发生大幅度软化,同时伴随着杨氏模量、剪切模量、德拜温度、密度、体积模量的降低,而泊松比升高。在过冷液相区,样品表现出所有过冷液体的特征。对块体金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24及退火样品进行了低温比热测量,发现非晶态和退火样品低温比热在T<20 K范围内均可用德拜模型解释。测量了金属玻璃Zr48Nb8Cu12Fe8Be24及不同晶态样品的交流磁化率与温度关系和在5 K温度下的B-H关系,发现在直到5 K的低温下,晶态和非晶态的Zr48Nb8Cu12Fe8Be24合金依然表现为顺磁性,非晶态的磁化率要略高于晶态的,量级均为10-5。
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