金属玻璃作为一种典型的非晶态材料，具有高弹性、高强度、耐腐蚀、耐摩擦等优异的力学性能，引起了人们的广泛关注。在一定温度下力学性能的演变是制约金属玻璃实际应用的关键因素。特别是由结构弛豫引起的塑性-脆性转变通常是由多个剪切带向单一主剪切带的转变，这一点目前尚不清楚。显然，研究剪切带的微观形核机制和结构弛豫效应对于理解各种变形行为具有重要意义。
基于此，中科院宁波材料研究所的高萌研究员选择具有良好塑性变形能力和对结构弛豫高敏感性的Zr56Co28Al16金属玻璃，探索了不同弛豫状态下力学行为演化和剪切带形核动力学，提出了一种基于剪切带形核动力学的模型来理解由结构弛豫引起的金属玻璃的韧脆性转变。相关研究成果以“Unraveling structural relaxation induced ductile-to-brittle transition from perspective of shear band nucleation kinetics in metallic glass”为题在Journal of Alloys and Compounds上发表。
研究人员研究了金属玻璃在不同退火状态下的热力学行为、宏观压缩行为和剪切带形核动力学的演化。研究发现，金属玻璃存在一个由塑性变形到脆性变形的临界退火状态，相应的剪切带形核位点也发生了由低载荷形核位点向高载荷形核位点的转变。该研究为理解金属玻璃力学行为随外部条件的演化提供了新的视角，有助于揭示金属玻璃力学性能演化与结构弛豫之间的关联。
