宋丽建，许巍，霍军涛，王军强

中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201

生活中，人类可以寻找到多种记忆形式，如结绳记事、文字记载和影像记录等鲜活永恒的形式，但也有些记忆形式并不容易触动，如非晶态材料在能量驱动下会发生的自然“老化”过程。然而，1963年美国威斯康星麦迪逊大学的Kovacs教授[1]发现：非晶态材料如果经过先低温再高温两步退火过程，它的体积或焓不是单调“老化”，而是先升高再降低。这种反常的焓升高引起的“年轻化”现象被称为Kovacs记忆效应。这种两步退火方式可以实现铁基非晶合金软磁性能的进一步优化[2]。

唯象理论模型，如Tool-Narayanaswamy-Moynihan（TNM）模型[3-5]，认为记忆效应起源于玻璃的不均匀性结构，通过调节模型中玻璃的两个虚拟温度之比可以定性地拟合玻璃的记忆效应。实验结果也表明，记忆效应与玻璃动力学不均匀性具有一定的关联性[6-7]。然而，TNM模型仅可以描述高分子玻璃和氧化物玻璃等各种热激活体系[8-9]，并不适用于褶皱纸团、摩擦表面、颗粒材料等非热激活体系[10-14]。作为一种普适性物理现象，记忆效应不受化学成分、化学键以及相互作用形式等的影响。寻找可以表征记忆效应的普适性物理量，对认识记忆效应演化规律和机制，从而改善合金性能和优化热处理工艺具有重要意义。

1 非晶合金中弛豫动力学

熔体快速降温过程中，原子运动能力会在某一温度处骤减，此时熔体的体积或焓发生转变，熔体被冻结成非晶。……