金屬玻璃由於其極高的彈性模量、強度、硬度，良好的耐腐蝕性能等一系列優異的力學、物理和化學效能，在國防、空天等領域顯示出了廣闊的應用前景。以vitreloy1金屬玻璃為例，其斷裂強度約2gpa，彈性極限達2%，斷裂韌性約另一方面，金屬玻璃由於其長程無序結構，無法通過位錯萌生等方式產生塑性變形，導致室溫下拉伸延展性能較差。這幾乎成了金屬玻璃的阿喀琉斯之踵。
因此關於玻璃金屬的失效機理和變形能力的研究近些年來得到了極大的關注。
，取得了重要發現。
1. 變形模式的轉變是導致帶缺口的金屬玻璃試樣強化的原因：通常認為材料中缺口導致應力集中，因此降低有效承載部分材料的強度。
實驗發現帶環向缺口的金屬玻璃試樣拉伸斷裂強度隨著缺口加深而增加。同時從理論上發現這一異常強化源自其斷裂機制由mode ii剪下破壞向mode i最大拉應力控制的斷裂，見圖一a。sci.
rep. 5, 10537; doi: 10.
1038/srep10537 (2015)。
2. 金屬玻璃在軸向-剪下組合應力狀態下的螺旋斷口可以用mohr-coulomb屈服準則來描述，並可以準確確定mohr-coulomb涉及的材料引數；這一方法不僅為判斷金屬玻璃的失效準則提供了新的實驗方法，也可廣泛應用於理解其他材料斷裂機制，見圖一b。acta mater.
99 (2015) 206–212。
3. 團簇結構組成的中程有序結構的自癒合能力決定了材料的延展性能強弱。儘管金屬玻璃結構長程無序，但是研究發現其具有短程有序的團簇結構。
此類團簇又以緻密的正二十面體居多（即乙個中心原子外包裹十二個最近鄰原子）。通過選擇了兩類典型的金屬玻璃，即延展性能較好的zr基材料和較差的fe基材料進行了比較分析，課題組人員發現在載入過程中fe基材料的團簇結構數量具有比較大的漲落，特別是在主剪下帶出現的地方，團簇結構急劇減少。而zr基材料則沒有出現團簇結構的急劇變化。
進一步的研究發現，zr基材料中團簇結構的自癒合能力，即中程有序結構的斷裂、重組、癒合能力顯著強於fe基材料（見圖二）。研究人員認為團簇結構的自癒合能力有效的抑制了主剪下帶的發展，進而提公升了金屬玻璃的延展性能。此工作從原子尺度對金屬玻璃的延展性能進行了闡釋，對進一步理解金屬玻璃的變形機制具有重要價值。
sci. rep. 5, 12177; doi:
10.1038/srep12177 (2015).
圖一：a金屬玻璃環缺口拉伸強化機理分析：(1)拉伸裝置與缺口深度-a與缺口寬度-2ρ定義；(2)拉伸應力位移曲線；(3)缺口強化現象；(4)-(6)斷口模式轉變過程
b拉-扭組合應力狀態下金屬玻璃的螺旋斷口：(1)單軸拉伸斷口角度；(2)–(8)不同組合應力狀態下螺旋斷口角度；(9)單軸壓縮斷口角度；(10)螺旋斷口角度θ+β定義示意圖；(11)應力狀態分析。
圖二：（a）原子團簇組成的正二十面體以及多個團簇組成的示意圖。（b）載入過程中zr基和fe基團簇數目的變化。
（c）團簇自癒合能力的比較。（d）載入過程中zr基團簇自癒合示意圖。（e）載入過程中fe基團簇斷裂示意圖。
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