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Metallic glasses: Elastically stiff yet flowing at any stress

  • Crystalline solids have a minimum stress needed to displace atoms or to move defects. This stress defines the true elastic limit and is generally a sizeable share of the macroscopic yield stress. Here we demonstrate that a metallic glass, an amorphous solid with a yield stress in the giga-pascal regime, lacks such a true microscopic elastic limit. Leveraging in-situ coherent x-ray scattering, we uncover a strongly accelerated atomic-scale transport upon the application of a stress as small as 0.005 times the yield stress. With increasing stress levels, the distribution of structural relaxation times changes from compressed exponential to simple exponential form, revealing a stress–temperature equivalence in the time-scale domain. These findings strongly promote a microstructurally heterogeneous picture of metallic glasses, in which a part of the amorphous microstructure controls macroscopic yielding whereas another part admits microplastic flow at any stress.

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Autor*innen:Birte Riechers, Amlan Das, Reza Rashidi, Eric Dufresne, Robert MaaßORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials Today
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:82
Erste Seite:92
Letzte Seite:98
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Metallic glasses; Microstructure
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradationsmechanismen
DOI:10.1016/j.mattod.2024.11.015
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-624530
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:27.01.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:25.11.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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