Уильям Джонсон | Наука и технологии металлических стекол

Металлические стекла — это стекловидные металлические сплавы — жидкие сплавы, которые затвердевают без кристаллизации. Подобно силикатным стеклам и термопластичным полимерам, они демонстрируют стеклование, ниже которого жидкость замерзает, переходя в твердое состояние, устойчивое к сдвигу в течение практического времени. Металлические стекла, разработанные за последние два десятилетия, обладают уникальными термическими, механическими и магнитными свойствами, что делает их привлекательным выбором для многочисленных инженерных применений. Их стекловидная природа открывает возможности обработки и производства, обычно связанные с технологией пластмасс. Докладчик расскажет о научной и технологической эволюции металлических стекол от их зарождения до настоящего времени. Он опишет, как технология металлических стекол предлагает уникальные возможности для изменения способов использования металлов и производства коммерческих металлических изделий. Уильям Л. Джонсон, профессор материаловедения имени Рубена и Донны Меттлер в Калтехе, присоединился к преподавательскому составу Калтеха в 1977 году. Он получил степень бакалавра физики в Гамильтонском колледже и степень доктора философии в области прикладной физики в Калтехе. До прихода в Калтех он два года проработал в исследовательском центре Томаса Дж. Уотсона компании IBM (1975-77). Научные интересы профессора Джонсона сосредоточены на неравновесных термодинамических системах. Его научным руководителем был Пол Дювез, изобретатель металлического стекла. В середине 1980-х годов он вместе с Рикардо Шварцем открыл аморфизацию в твердом состоянии, что привело к многолетней плодотворной исследовательской работе. К его научным достижениям относятся первые исследования сверхпроводимости в металлических стеклах, новаторские исследования превращений кристалла в стекло (см. Progress in Materials Science, 30, 81-134 (1986)) и основополагающая работа по применению термодинамики к модификациям материалов, вызванным ионным пучком (Nucl. Instr. & Methods, B7, 657 (1985)). За этой работой последовал синтез нанокристаллических и аморфных материалов методом высокоэнергетического шарового измельчения, а в 1993 году – открытие объемных металлических стекол. Профессор Джонсон является пионером в открытии, характеристике и научном изучении объемных металлических стеклообразующих сплавов и их использовании в качестве конструкционных материалов (см., например, Applied Phys. Letters, 63, 2342 (1993)). Его недавние работы связаны с разработкой теории, устанавливающей фундаментальные физические принципы, управляющие течением в аморфных материалах. Его исследовательская группа продолжает открывать новые объемные металлические стеклообразующие сплавы, используя как экспериментальные методы, так и моделирование молекулярной динамики для прогнозирования потенциальных кандидатов на роль стеклообразующих материалов. Открытие новых стеклообразующих сплавов запускает цепочку научных исследований, включая измерение термических, механических, оптических, электрических и вязкостных свойств; фундаментальные исследования кинетики кристаллизации и стеклообразования, а также улучшение свойств монолитного объемного металлического стекла путем создания композитов с внутренним и внешним упрочнением. Его исследования также привели к коммерческому успеху. Он является автором более 25 выданных патентов. Он является соучредителем компании Liquidmetal Technologies в Лейк-Форрест, Калифорния, которая коммерциализировала один из сплавов BMG профессора Джонсона для головок клюшек для гольфа (под названием компании «LiquidMetal Golf»). В настоящее время компания изучает возможности в области корпусов для электронных устройств. Она также расширяет свою деятельность в оборонную промышленность, поскольку некоторые композиты BMG продемонстрировали свойства, превосходящие обедненный уран в качестве высокоскоростных проникающих элементов. Профессор Джонсон входил в редакционную коллегию журнала Journal of Rapid Solidification и в настоящее время является ассоциированным редактором журналов Journal of Applied Physics и Applied Physics Letters. Он является главным редактором журнала MRS Journal of Material Science. Он является автором или соавтором более 230 публикаций в научной литературе и написал главы для семи книг. Он занимал многочисленные консультационные должности в Министерстве энергетики, НАСА и корпорациях. В течение последних двух десятилетий он был консультантом и членом многочисленных консультативных групп Министерства энергетики США, НАСА, Национального научного фонда и Национальной инженерной академии. http://www.eas.caltech.edu/people/306...