浙江大学新结构材料国际研究中心博士生楼鸿波在导师蒋建中教授的指导下，第一次在不含f电子的无序合金体系中发现非晶—非晶相转变的现象，为解决在无序合金中非晶—非晶相变是否具有普遍性的基本科学问题走出关键一步。
    
    4月23日，相关论文发表在隶属于Nature出版集团的Scientific Reports杂志。这是该中心自2007年在含f电子大块金属玻璃合金体系中观察到非晶多形态相变的现象、2009年发现无序合金到固溶体的转变、2010年揭示含f电子铈基金属玻璃合金中非晶多形态相变的4f电子机制、2011年发现金属玻璃中的长程拓扑序之后，又一个新的发现。
    
    无序合金又称金属玻璃或非晶合金，是玻璃家族中的新成员，一般通过快速凝固阻止金属熔体在凝固过程中晶体相的形成，从而使金属熔体原子无序的混乱排列状态就被冻结下来而得到。由于无序合金独特的原子结构使它具有很多独特的性质，成为近年来研究的热点。
    
    在传统的非晶材料中，如非晶冰、氧化物、硫化物玻璃等，压力诱导的非晶多形态相变往往是由于高压诱导了原子配位数的增加引起了结构和密度的变化。由于无序合金中金属键的无方向性和金属原子的密堆结构，使得非晶—非晶相转变看上去变得不太可能。然而近期在多个含f电子铈基无序合金中发现了非晶体多形态相变的发生，并把此类相变都归结为4f电子从局域态到巡游态的非局域化转变的结果。那么在不含f电子的无序合金体系中是否也存在非晶—非晶相转变就成为了回答压力诱导非晶—非晶相变在无序合金中是否具有普遍性的关键。
    
    课题组与上海、合肥、北京同步辐射实验室工作人员合作，在中国大科学装置上海同步辐射光源上，采用原位高压同步辐射X射线衍射和金刚石对顶压砧对钙-铝无序合金Ca100-xAlx (x=20, 27.3, 33.6 and 50 at.%)材料进行了仔细的研究，首次在实验中发现在不含f电子的无序合金体系中也存在非晶—非晶相转变，加深了人们对无序合金结构及其行为的理解和认识，将促进在更多的玻璃体系中对非晶多形态相变的研究。另外，由于材料的相变往往伴随着电学，磁学等各种物理化学性能的变化，该研究成果也有望促进性能可调制的新型无序合金功能材料的研制。该论文的评审专家的评价：“这项工作是第一次在不含f电子的无序合金体系中发现非晶—非晶相转变的现象，这项科研成果是非常令人鼓舞的，它必将引导更多的理论和实验工作者开展科学研究，进一步加深我们对无序材料中非晶多形态相变机理的理解”。
    
    （简中）