DEVIATION OF STRUCTURAL RELAXATION FROM THE PURE DEBYE CHARACTER IN Fe₄₀Ni₄₀B₂₀ METALLIC GLASS

Résumé
La relaxation structurelle par réarrangement topologique et chimique à courte portée a été examinée dans le verre métallique Fe₄₀Ni₄₀B₂₀, employant les mesures du module de Young, la friction interne et le perte de l'énergie magnétique. On a utilisé la technique de la vibration à basse fréquence sur lamelle ainsi que la méthode de la boucle d'hystérésis. A partir du virage de la fréquence des bandes d'absorption à diverses températures avant la cristallisation, on a évalué respectivement à 0.6 et 1.7 électronvolts l'énergie d'activation de réarrangement topologique et chimique à courte portée. L'analyse théorique a montré que l'ordre à courte portée qui s'effectue dans les verres métalliques se caractérise par un temps de relaxation court mais ayant une distribution d'énergie d'activation sous forme de queue asymétrique dans le spectre de relaxation à basses températures. Un modèle se basant sur la quantification du volume libre dans la structure métallique amorphe a été élaboré et présenté. Il a été employé pour l'interprétation des valeurs obtenues ainsi que la distribution des énergies d'activation pour les deux types de réarrangement à courte portée.

Abstract
Structural relaxation by topological and chemical short-range order (TSRO and CSRO) in Fe₄₀Ni₄₀B₂₀ metallic glass was investigated using Young's modulus, internal friction and magnetic energy loss measurements. The vibration reed technique in the low-frequency range and the hysteresis loop method were adopted. From the frequency shifts of the absorption bands observed at different temperatures below crystallization, activation energies of 0.6 and 1.7 eV were calculated for TSRO and CSR0, respectively. Theoretical analysis revealed that short-range order taking place in metallic glasses was charaterized by a single relaxation time, but with a distribution of activation energies showing itself as an asymmetric tail in the relaxation spectrum at lower temperatures. A model based on the quantization of free volume in the amorphous metallic structure was presented and was used to interpret the values and the distribution of activation energies for both types of short-range order.