Sterker dan staal en toch gemakkelijk te vervaardigen, bulk metalen glazen zijn metalen die een geordende atomaire kristallijne structuur missen. Het mysterie van hoe de atomen in deze glazen zijn verpakt, wordt al tientallen jaren bestudeerd. Nutsvoorzieningen, recente computerexperimenten hebben een debat over atomaire pakking over een reeks lengteschalen opgelost. Uit de simulaties bleek dat de structuur op verschillende lengteschalen niet vergelijkbaar is.

Het ophelderen van atomaire verpakking verduidelijkt een al lang bestaand debat over de structuur van metalen bulkglazen. De resultaten vergroten ons begrip van de eigenschappen van deze glazen en andere willekeurig geordende vaste stoffen. Bijvoorbeeld, het werk verklaart de belangrijkste kenmerken beter, zoals hoe het metalen glas eigenschappen verandert met de temperatuur, en hoe het reageert op stress. Ook, dit werk komt ten goede aan wetenschappers die werken aan het ontwerpen van zeer sterke metalen glazen.

Bulk metalen glazen zijn een klasse van metalen die een geordende kristallijne structuur missen. Deze functie leidt tot unieke eigenschappen, maar het resulteert ook in een grote variabiliteit van eigenschappen die niet voorspelbaar is. Ook, het gebrek aan orde leidt over het algemeen tot een slechte weerstand tegen scherpe stoten (lage taaiheid). Het is algemeen bekend dat deze materialen een lokale ordening bezitten op atomaire lengteschalen, maar hoe deze orde zich manifesteert op grotere "middellange afstand"-schalen, is een gebied van voortdurend onderzoek. Een theorie is dat de atomaire pakking "fractal" is; dat is, de structuren/clusters van atomen zijn vergelijkbaar op verschillende lengteschalen (net zoals een klein beekje in de modder dezelfde structuur heeft als de enorme delta van de Mississippi-rivier).

Begrijpen hoe die volgorde precies kan worden beschreven, is belangrijk voor het voorspellen van eigenschappen en het vaststellen van nieuwe richtingen om het fysieke en mechanische gedrag van de metalen glazen te ontwerpen. In dit onderzoek, de onderzoekers voerden grootschalige atomaire computersimulaties uit van verschillende samenstellingen van metallische glaslegeringen om nauwkeurige metingen te doen van zowel de scheiding van individuele atomen als de scheiding van clusters. Door deze analyse uit te voeren met zo'n grote set simulatiegegevens, konden metingen over een groter bereik van lengteschalen worden uitgevoerd. Het bleek dat de verpakking niet fractaal was.

De nieuwe resultaten wezen ook op uitdagingen die inherent zijn aan het trekken van conclusies over de atomaire structuur van deze multicomponentsystemen met behulp van op verstrooiing gebaseerde experimenten. De resultaten illustreerden kenmerken die verband houden met de uniforme vervorming die toekomstige analyses kunnen leiden. Verder, de onderzoekers categoriseerden op welk niveau de kleine structurele eenheden waren verbonden, wat zal helpen de weg vrij te maken voor verdere analyse van het ongebruikelijke gedrag van bulkmetalen glazen.