О природе избыточной внутренней энергии и энтропии металлических стекол

На основе калориметрических исследований десяти металлических стекол определена их избыточная внутренняя энергия $\Delta U_Q$ и избыточная энтропия $\Delta S_Q$ относительно материнского кристаллического состояния. В рамках межузельной теории с использованием результатов измерений высокочастотного модуля сдвига рассчитана упругая энергия $\Delta U_{el}$ подсистемы дефектов межузельного типа, ответственных за релаксационные явления в металлических стеклах в рамках этой теории. Показано, что величины $\Delta U_Q$ и $\Delta U_{el}$ совпадают с точностью не хуже $10{-}15\,\%$. Сделан вывод о том, что избыточная внутренняя энергия и избыточная энтропия металлических стекол обусловлены в основном упругой энергией подсистемы дефектов межузельного типа. Диссипация этой энергии в тепло при нагреве вызывает уменьшение $\Delta U_Q$ и $\Delta S_Q$ до нуля в результате полной кристаллизации. Оценка энтропии в расчете на дефект на основе калориметрических данных дает значения $S_d\approx20{-}30k_B$, что характерно для дефектов межузельного типа.