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Delayed elasticity of metallic glasses: Loading time and temperature dependences of the anelastic relaxation

Nabahat, Mehran und Amini, Narges und Pineda, E. und Yang, Fan und Qiao, Jichao und ruta, B. und Crespo, Daniel (2022) Delayed elasticity of metallic glasses: Loading time and temperature dependences of the anelastic relaxation. Physical Review Materials, 6, Seite 125601. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevMaterials.6.125601. ISSN 2475-9953.

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Offizielle URL: https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.6.125601

Kurzfassung

One of the hallmarks of disordered matter is the large amplitude of the anelastic deformation, i.e., the fraction of reversible deformation that is not instantaneously recovered after the release of load but is delayed in time. In this paper, this delayed elasticity is studied for the glass-forming Zr46.25Ti8.25Cu7.5Ni10Be27.5 alloy by means of stress step and recovery experiments. Even at high temperatures, not far from the glass transition, the delayed elasticity can recover an important fraction of the deformation and endure for a long time. Analyzing the effects of loading time and waiting time on the strain evolution, we reveal the presence of an anelastic response with a timescale dependent on loading time and an invariant shape, which indicates the presence of a distribution of reversible relaxation modes following a τ−n law with exponent n between 0.5 and 1. The underlying distribution of energy barriers activated at different temperatures is accordingly shape invariant. Moreover, we found that a distribution of reversible modes corresponding to the high-frequency side of the α−relaxation peak can reproduce the experimental results. The results establish a direct link between the dynamical spectrum and the distribution of activation energies, revealing the origin of the transient creep and anelastic recovery behaviors of metallic glasses.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/194078/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Delayed elasticity of metallic glasses: Loading time and temperature dependences of the anelastic relaxation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Nabahat, MehranDepartment of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech, 08019 Barcelona, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Amini, NargesDepartment of Chemistry, Aarhus University, Aarhus, DenmarkNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pineda, E.Department of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech, 08019 Barcelona, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yang, FanFan.Yang (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Qiao, JichaoSchool of Mechanics, Civil Engineering and Architecture, Northwestern Polytechnical University, Xi'an ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
ruta, B.Institut Lumière Matière, UMR5306, Université Lyon1-CNRS, Université de Lyon, Lyon 69622, Villeurbanne Cedex, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Crespo, DanielDepartment of Physics, Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech, 08019 Barcelona, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 Dezember 2022
Erschienen in:Physical Review Materials
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:6
DOI:10.1103/PhysRevMaterials.6.125601
Seitenbereich:Seite 125601
Verlag:American Physical Society
ISSN:2475-9953
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Anelastic deformation, Creep, Mechanical deformation, Metallic glasses, Supercooled liquid, Materials modeling, Tension tests
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Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Yang, Fan
Hinterlegt am:28 Feb 2023 06:54
Letzte Änderung:08 Jan 2024 13:35

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