记忆502

什么是材料的"记忆效应"1963年美国威斯康星麦迪逊大学教授Kovacs发现,非晶态材料如果经过先低温再高温两步退火过程,它的体积或焓不会单调"老化",而是会先升高,之后再降低.
这种反常的焓升高引起的"年轻化"(rejuvenation)现象被称为Kovacs记忆效应(memoryeffect).
记忆效应广泛存在于金属玻璃、高分子玻璃、氧化物玻璃、自旋玻璃,以及电子玻璃等玻璃态材料中;形状记忆合金、褶皱纸团、摩擦表面、复杂机械系统也均存在记忆效应.
记忆效应与热力学非平衡状态相关,一旦材料或体系达到热平衡态,初态和历史的记忆将被彻底遗忘.
最新研究发现,只有当非晶合金焓进入深度弛豫阶段时(heavily-aged),记忆效应才会出现,这就像是一个人年老后会经常回忆年轻时候的事情.
科研人员发现激活熵在记忆效应中具有重要作用:从低温跳向高温时,只有当高温退火阶段的激活熵比较大时,才会出现记忆效应;激活熵小,则无法探测到记忆效应.
大的激活熵意味着的材料在弛豫过程中存在更多的演化路径,就像是一个人突然面对太多复杂的选择,会变得退缩.
虽然这些结果是基于非晶合金这样的热激活无序体系发现的,但是由于熵的概念适用于所有的无序复杂系统,因此,相关结论对理解非热激活体系中的记忆效应也有帮助.
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