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【24h】

Diffusion in Amorphous Metallic Alloys, Particularly Co_(58)Fe_5Ni_(10)Si_(11)B_(16)-Part Ⅱ: Proton-Irradiation-Enhanced ~(59)Fe Diffusion - a Key Experiment in Understanding Metallic Glass Diffusion

机译：非晶态金属合金中的扩散，特别是Co_（58）Fe_5Ni_（10）Si_（11）B_（16）-第二部分：质子辐照增强的〜（59）Fe扩散-理解金属玻璃扩散的关键实验

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Die bestrahlungsverstärkte Diffusion von ~(59)Fe-Radiotracer-Atomen in relaxiertem amorphem Co_(58)Fe_5Ni_(10)Si_(11)B_(16) ist unter 400 keV-Protonenbestrahlung in Abhängigkeit von der Diffusionsdauer und -temperatur und dem Protonenfluß untersucht worden. Dabei hat sich gezeigt, daß bei allen Bestrahlungen stationäre Bedingungen vorlagen, die Diffusionsverstärkung proportional zum Protonenfluß ist, sowohl mit als auch ohne Bestrahlung der ~(59)Fe-Diffusionskoeffizient Arrhenius-Gesetzen gehorcht und die Bestrahlung zwar zu einer Erhöhung des Vorfaktors des Diffusionskoeffizienten, jedoch zu keiner Veränderung der Diffusionsenthalpie führt. Diese Beobachtungen lassen sich zwanglos durch einen direkten Diffusionsmechanismus erklären, der nur in unrelaxierten Bereichen stattfinden kann, welche in das ansonsten relaxierte amorphe Material eingebettet sind. Die Verstärkung der Diffusion unter Bestrahlung kommt durch eine Erhöhung der Konzentration dieser unrelaxierten Bereiche zustande. Außerdem wird gezeigt, daß sich mit diesen Vorstellungen auch die Diffusionsvorgänge in unterkühlten flüssigen metallischen Legierungen knapp oberhalb der Glasübergangstemperatur verstehen lassen.%The enhancement of the diffusion of ~(59)Fe radiotracer atoms in relaxed amorphous Co_(58)Fe_5N_(10)Si_(11)B_(16) under 400 keV-proton irradiation has been investigated as a function of the duration and temperature of diffusion and of the proton flux. It is found that in all irradiation runs steady-state conditions were achieved, that the diffusivity enhancement is proportional to the proton flux, that both without and under irradiation the ~(59)F.e diffusion coefficient obeys Arrhenius laws, and that irradiation makes the pre exponential factor of the diffusion coefficient increase but leaves the diffusion enthalpy unchanged. These findings are explained in terms of a direct diffusion mechanism whose operation is restricted to unrelaxed spots embedded in the otherwise relaxed amorphous matrix. The only effect of the low-energy-transferring proton irradiation on diffusion consists in increasing the unrelaxed-spot concentration above its thermodynamic-equilibrium value established in the absence of irradiation. Finally it is shown that an extension of these ideas leads to an understanding of diffusion in undercooled liquid metallic alloys just above the glass-transition temperature.
机译：在400 keV质子辐射下，根据扩散持续时间，温度和质子流，研究了〜（59）Fe放射性示踪原子在弛豫无定形Co_（58）Fe_5Ni_（10）Si_（11）B_（16）中的辐射增强扩散。是。研究表明，在所有辐照下均处于稳态条件，无论有辐照还是无辐照，扩散增益均与质子通量成正比，服从〜（59）Fe扩散系数阿伦尼乌斯定律，并且辐射确实确实增加了扩散系数的前因，但是不会改变扩散的焓。这些观察结果可以通过直接扩散机制轻松解释，该机制仅发生在嵌入松弛的无定形材料中的无松弛区域中。通过增加这些未松弛区域的浓度，可以增强辐射下的扩散。还表明，这些想法也可用于理解刚好在玻璃化转变温度以上的过冷液态金属合金中的扩散过程。％〜（59）Fe放射性示踪原子在弛豫非晶Co_（58）Fe_5N_（10）Si_中的扩散增强（11）研究了在400 keV质子辐照下的B_（16）作为扩散的持续时间和温度以及质子通量的函数。发现在所有辐照运行中均达到了稳态条件，其扩散率的提高与质子通量成正比，在无辐照下和在辐照下，〜（59）Fe扩散系数均符合阿累尼乌斯定律，并且辐照使预扩散系数的指数因子增加，但扩散焓保持不变。这些发现是根据直接扩散机制来解释的，该扩散机制的操作仅限于嵌入原本松弛的非晶基质中的未松弛斑点。低能传递质子辐照对扩散的唯一影响在于，将未松弛的斑点浓度提高到高于在没有辐照下建立的热力学平衡值之上。最终表明，这些思想的扩展导致人们对刚刚高于玻璃化转变温度的过冷液态金属合金中扩散的理解。

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