Le point de vue atomique du vieillissement dans un verre métallique

V.M. Giordano(équipe (nano)matériaux pour l’énergie), en collaboration avec une collègue de l’ESRF, a publié un article intitulé «Unveiling the structural arrangements responsible for the atomic dynamics in metallic glasses during physical aging» dans la revue Nature Communications. Cet article a fait l’objet d’une actualité de l'INP.

Malgré leurs propriétés mécaniques et élastiques exceptionnelles, l’emploi à grande échelle des verres métalliques est encore limité par leur nature intrinsèquement hors équilibre, qui donne lieu des phénomènes irréversibles, comme le vieillissement. Pour mieux contrôler les propriétés des verres et développer des nouveaux matériaux vitreux plus stables, il est fondamental de comprendre les mécanismes microscopiques à l’origine de ce vieillissement. Les auteures ont combiné des techniques avancées de radiation de synchrotron pour relier directement pour la première fois les réarrangements atomiques à la dynamique atomique dans un verre métallique lors de plusieurs recuits. Ceci leur a permis de gagner une compréhension microscopique des différents régimes de vieillissement récemment trouvés à l’échelle atomique dans ces verres, comme un vieillissement très rapide. Ce processus semble relié à des réarrangements qui visent à relâcher les stress résiduels à travers un mécanisme de relaxation a avalanches. Une fois ceux-ci annihilés, à l’échelle atomique le vieillissement s’arrête (tout en continuant à l’échelle macroscopique), et il n’y a que des réarrangements qui n’affectent pas la densité mais augmentent l’ordre à moyenne échelle, préparant la cristallisation. La transition d’un régime à l’autre est probablement le mécanisme microscopique subjacent une transition de ductile a cassant.

28/02/2016