Grund, Nicolai Lukas and Holland-Moritz, Dirk and Khademorezaian, Saba and Kreuzer, Lucas. P and Neuber, Nico and Ruschel, Lucas M. and Voigt, Hendrik and Wilden, Johanna and Yang, Fan and Banerjee, Soham and Blankenburg, Malte and Dippel, Ann-Christin and Embs, Jan Peter and Divinski, S.V. and Busch, Ralf and Meyer, Andreas and Wilde, Gerhard (2024) Impact of sulfur addition on the structure and dynamics of Ni-Nb alloy melts. APL Materials, 12, 051126. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0205058. ISSN 2166-532X.
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Official URL: https://pubs.aip.org/aip/apm/article/12/5/051126/3295333/Impact-of-sulfur-addition-on-the-structure-and
Abstract
We investigated the change in the structure and dynamics of a Ni–Nb bulk metallic glass upon sulfur addition on both microscopic and macroscopic scales. With the sulfur concentration of 3 at. %, where the composition Ni58Nb39S3 exhibits the best glass forming ability in the investigated sulfur concentration range, both the equilibrium and undercooled melt dynamics remain almost unchanged. Only in the glassy state does sulfur seem to result in mass transport less decoupled to the viscosity of the undercooled liquid, where the measured Ag tracer diffusion coefficient is slower in the ternary alloy. With the structural disorder introduced by the alloying sulfur, the improved glass forming ability is attributed to geometrical frustration, where crystal nucleation requires a depletion of sulfur and hence long range diffusion, as long as no primary sulfur-containing crystalline phase is involved.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/204847/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Impact of sulfur addition on the structure and dynamics of Ni-Nb alloy melts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 29 May 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | APL Materials | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1063/5.0205058 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | 051126 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | American Institute of Physics (AIP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2166-532X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Synchrotron X-ray diffraction, Glass dynamics, Neutron scattering, Structural-dynamics studies, Mass diffusivity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Material Design and New Materials, R - Materials Research and Microgravity (MuM) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Materials Physics in Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Yang, Fan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 01 Jul 2024 09:43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 01 Jul 2024 09:43 |
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