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浙江大年夜学王365bet研究员Nat. Commun.: 晶界迁徙

文章来源:原创 发布时间:2020-02-12 18:16


  【引 言】

  晶界迁徙(grain boundary migration)是多晶和纳米晶资估中一种罕见的塑性变形方法,深化研究其微不美观变形机制对调控资料的力学功用具有十分主要的意义。然则,受制于现有的试验技巧手腕,及时不美观测应力感化下晶界处原子结构的静态演变过程依然面对着宏大年夜的应战,极大年夜地限制了人们关于资料塑性变形过程当中晶界机制的系统研究和深化了解。因此,亟需开辟新的试验方法,为建立完整的晶界变形实际供给有力的试验依据,进而为改良资料的力学功用供给新思路。

  【后果简介】

  近日,浙江大年夜学资料迷信与工程学院张泽院士、王关键词研究员与加拿大年夜曼尼托巴大年夜学Chuang Deng传授、美国匹兹堡大年夜学S.X. Mao传授等协作,联合先辈的原位电镜技巧和分子动力学模拟,从原子标准提醒了切应力感化下Disconnection机制主导的晶界迁徙行动, 进一步开展和完美了晶界变形实际,为经过晶界结构调控优化资料力学功用供给了新思路。研究人员应用先辈的球差校订电子显微镜联协力-电耦合原位样品杆,经过奇妙的试验设计开展出一种合营的原位制样和力学试验方法,高质量地制备出了多种包罗分歧类型晶界的金属纳米结构,并完成了动摇的原位剪切加载。本文联合先辈的原位电镜技巧和分子动力学模拟,从原子标准提醒了剪切应力感化下分歧结构的晶界经过disconnection形核、滑移和交互感化完成来去迁徙的普适机制。进一步研究发明,纳米晶资估中的三叉晶界可以作为disconnection形核的有效位置,促进晶界迁徙,而且其它晶界缺点(如位错)对该迁徙不发生清晰的钉扎感化,清晰提高了资料的塑性变形才华。相干后果以“In situ atomistic observation of disconnection-mediated grain boundary migration”为题颁布发表在Nature Communications上。

  【图文导读】

  图1 σ11(113)晶界在剪切加载下的迁徙过程

  

  (a)原位制备的包罗一个σ11(113)对称倾转晶界的Au纳米双晶结构。白色矩形框标识出晶界上的一个disconnection

  (b-e)剪切加载下由晶界disconnection延续形核和滑移主导的σ11(113)晶界向下迁徙,蓝色和白色箭头辨别指导disconnection滑移标的目标和晶界迁徙标的目标。

  (f) FFT图证实原位制备的σ11(113)晶界结构的对称性

  (g)白色矩形框内所示disconnection中间的原子结构

  图2 σ11(113)晶界上两种分歧的disconnection及其滑移过程

  

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