Сотрудником лаборатории физики неравновесных систем ИФПМ СО РАН Слядниковым Е.Е. выполнено теоретическое исследование формирования нанокристаллов в аморфной пленке NiTi при инфразвуковом воздействии. В результате исследований сформулированы модель, физический механизм, причины и условия образования нанокристаллов в аморфной металлической пленке NiTi при инфразвуковом воздействии. Ответственными за этот процесс считаются наноструктурные элементы аморфной среды (центры релаксации), содержащие неупорядоченные нанообласти с двухуровневыми системами. При воздействии инфразвука возбуждается большое количество двухуровневых систем, вносящих значительный вклад в неупругую деформацию и образование нанокристаллов. Физический механизм нанокристаллизации металлического стекла под механическим воздействием включает как локальные тепловые флуктуации, так и дополнительное квантовое туннелирование атомов, стимулированное сдвиговой деформацией. Нанокристалл появляется в результате локальной перестройки атомов, и его размеры увеличиваются под воздействием инфразвука. Возможно, он нестабилен при отсутствии инфразвука. Когда радиус нанокристалла достигает критического значения, возникает потенциальная яма, в которой локализуется электрон проводимости с образованием фазона (возникает стабильный нанокристалл). Расчетные значения радиуса фазона и глубины нанометровой потенциальной ямы составляют примерно 0,5 нм и 1 эВ соответственно. Это формирует условие образования стабильного фазона. Возникновение нестабильности аморфного состояния и последующий переход в наноструктурное состояние основаны на накоплении потенциальной энергии неупругой деформации до критического значения, равного скрытой теплоте перехода аморфного состояния в наноструктурное. Для системной и эффективной разработки методов получения и обработки композиционных аморфных материалов необходимо понимание механизмов деформации и кристаллизации металлических стекол, а также влияния внутренней структуры на их механические свойства. Теоретическое моделирование позволяет сформулировать фундаментальные физические представления и выявить физические закономерности формирования наноструктуры металлических стекол в процессе их кристаллизации и деформации, а также влияния наноструктуры на механические свойства. Результаты исследований вносят существенный вклад в формирование фундаментальных представлений о физике неравновесных процессов, стимулированных интенсивными воздействиями, и могут быть применены для усовершенствования электронно-лучевых, лазерных технологий, термо-механических, аддитивных 3D - технологий. Реализация проекта позволит заложить физическое обоснование технологии создания наноструктурных материалов. Сплавы с памятью формы на основе никелида титана в нанокристаллическом состоянии демонстрируют улучшенные характеристики, как памяти формы, так и механических свойств. Поэтому их начинают применять в качестве функциональных материалов в медицине (при проведении малотравмирующих операций) и технике. Результаты проведенных исследований могут быть использованы, например, для получения требуемой структуры и функциональных свойств сплава TiNi при разработке новой медицинской клипсы для клипирования крупных артерий (см. рисунок), действующей на основе эффекта памяти формы.