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北京工业大学材制学部—固体所与浙江大学显微学实验室合作在《Physical Review Letters》发表创新研究成果

发布日期:2022-01-11  来源:     点击量:

北京工业大学材料与制造学部

科技动态

2022年第3期

北京工业大学材制学部固体所与浙江大学显微学实验室合作在《Physical Review Letters》发表创新研究成果

近日,北京工业大学固体所韩晓东教授课题组与浙江大学张泽院士团队,北京计算科学研究中心管鹏飞研究员以及湖南大学陈江华教授等合作在《Physical Review Letters》发表题为“Direct Atomic-Scale Observation of Ultrasmall Ag Nanowires that Exhibit fcc, bcc, and hcp Structures under Bending”的研究成果。课题组利用Bestron原位热应力样品台,首次在原子层次揭示了弯曲应变下Ag纳米线中可以同时出现面心立方,体心立方及六方结构的相变,并揭示了这三种结构相互转化的原子层次机理。该发现为纳米结构材料的金属变形理论建立提供了重要实验依据,并被《Physical Review Letters》选为“Editors' Suggestion”论文第一作者为固体所博士研究生孙世铎(已毕业)和李东伟,通讯作者为王立华研究员和韩晓东教授,北京工业大学为第一通讯单位。该成果获北京高校卓越青年科学家计划,北京市基金重点研究专题等项目支持。

材料的晶体结构与材料的物理,力学性能直接相关。寻求能够调控金属的晶体结构的方法,并揭示其相应的原子机理是调控金属材料的物理,力学性能的科学基础。通常情况下,金属有三种晶体结构:面心立方结构(FCC)、体心立方结构(BCC)和密排六方结构(HCP),而在室温下往往只能表现出其中一种结构。近日,课题组利用原创的原子分辨原位力学实验研究装置(现成功实现专利转化Bestron INSTEM),实现了对约5 nm银纳米线弯曲过程的原位原子尺度研究,发现可以通过弯曲变形,使得常规的FCC结构金属呈现出三种结构。原位原子尺度观察发现在弯曲应变下,银的晶体结构从初始的FCCBCC,然后转化为HCP,最后进一步转变为FCC;而新形成的FCC结构与为发生相变的区域形成孪晶。该发现表明在不需要偏位错的情况下,可以通过相变导致孪晶形核,进一步加深了对小尺寸FCC金属变形机理的认识。

文献链接:

Shiduo Sun, Dongwei Li, Chenpeng Yang, Libo Fu, Deli Kong, Yan Lu, Yizhong Guo, Danmin Liu, Pengfei Guan, Ze Zhang, Jianghua Chen, Wenquan Ming, Lihua Wang, and Xiaodong HanDirect Atomic-Scale Observation of Ultrasmall Ag Nanowires that Exhibit fcc, bcc, and hcp Structures under Bending. Phys. Rev. Lett. 128, 015701, 2022

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.015701


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