近日，我院吴旻博士和张林教授的创新团队与加拿大萨斯喀彻温大学皇家科学院院士John Tse教授合作，在国际TOP期刊《Acta Materialia》上发表题为“Density power law and structures of metallic glasses”的研究论文。吴旻博士为第一作者，John Tse教授和张林教授为通讯作者，浙江工业大学为第一单位。《Acta Materialia》是国际金属材料领域最权威的期刊之一，影响因子为5.3。全文链接为

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645417307498?via%3Dihub 。

该论文解明了金属玻璃在压力下密度标度的问题和Ehrenfest关系（原子间距和X射线衍射峰位q存在一定的反比关系）在金属玻璃等无序态物质中的适用性。通过第一性原理分子动力学计算，我们发现Ehrenfest系数取决于金属玻璃的微结构。金属玻璃中的原子虽然在常压下已经密堆排列，但在压力作用下还是可以发生原子排列的显著变化，从而改变Ehrenfest系数。更重要的是，对于多元体系，X射线衍射强度主要来自于重原子的贡献。因此，压力-衍射峰位q的曲线不一定完全反映压力-体积的变化。这说明之前众多通过P-q曲线来判断金属玻璃在压力下是否发生结构相变或体积变化的报导可能存在问题。相比较而言，中子衍射由于其衍射强度与原子序数不相关，所以可能更能准确描述金属玻璃的整体结构变化。

吴旻博士和John Tse院士在金属玻璃领域合作以来不断取得突破，为该领域的研究提供了全新的视角。该论文的发表也是双方2015年在Nature Communications发表压力诱导金属玻璃晶化的机理，2016年在Physical Review B发表压力诱导主族组元金属玻璃的非晶多形态相变机理以来，在金属玻璃研究领域的又一重要突破。

图一：晶态材料和非晶态材料的结构示意图

图二、（a）不同压力下Ca-Al金属玻璃的X射线衍射谱 （b）不同压力下Ca-Al金属玻璃的中子衍射谱