科研动态--中国科学院金属研究所

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金属晶界结构的尺寸效应研究取得新进展

晶界是晶体材料中重要的缺陷之一。人们普遍认为在块体晶体材料中小角晶界（取向差小于15°）由位错墙构成，而大角晶界（取向差大于15°）则以结构单元而不是位错的形式存在。随着晶体材料的尺寸逐渐减小，大量存在的表面对材料的结构和变形行为会产生显著影响。　　近日，中国科学院金属研究所固体原子像研究部杜奎研究组与先进炭材料研究部李峰研究员、非平衡金属材料研究部金海军研究员等人合作，利用原位像差校正高分辨透射电镜、旋进电子衍射和定量应变分析，在尺寸小于10纳米的金纳米线中发现晶界结构存在显著的尺寸效应，该尺寸效...

2018-05-07
高性能碳纳米管透明导电薄膜研究取得重要进展

透明导电薄膜是触控屏、平板显示器、光伏电池、有机发光二极管等电子和光电子器件的重要组成部件。氧化铟锡（ITO）是当前应用最为广泛的透明导电薄膜材料，但ITO不具有柔性且铟资源稀缺，难以满足柔性电子器件等的发展需求。单壁碳纳米管（SWCNT）相互搭接形成的二维网络结构具有柔韧、透明、导电等特点，是构建柔性透明导电薄膜的理想材料。但已报道SWCNT薄膜的透明导电性能仍与ITO材料有较大差距。因此，进一步提高SWCNT薄膜的透明导电特性是实现其器件应用的关键。分析表明，SWCNT透明导电薄膜中的管间接触电阻和管束聚集效应是制...

2018-05-07
纳米金属稳定性研究取得重要进展

金属晶粒细化至纳米尺寸可以大幅度提高其强度和硬度，但是由于引入了大量的晶界，纳米金属材料的结构稳定性变低，晶粒长大倾向明显。在一些纳米金属，如纯铜中，纳米晶粒甚至在室温条件下即发生长大。这种固有的不稳定性一方面给纳米金属材料的制备带来困难，另一方面也限制了纳米金属的实际应用。　　最近，沈阳材料科学国家研究中心、国家级人才计划科学家工作室卢柯研究员、李秀艳研究员及其指导的中国科学技术大学材料学院研究生周鑫的研究发现，对于塑性变形制备的纳米晶，其显著不稳定只在一定的晶粒尺寸范围内发生，之后随着晶粒...

2018-05-04
四氧化三铁界面磁性耦合的电子显微学研究取得进展

沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部陈春林研究员与日本东京大学Yuichi Ikuhara教授等人合作，利用扫描透射电镜差分相衬成像技术（DPC STEM）实现了对Fe3O4孪晶界面磁性耦合的直接测定，在原子尺度上揭示了Fe3O4孪晶界面的原子/电子结构与其界面磁性耦合之间的直接关系。研究发现，Fe3O4孪晶界面的磁性耦合具有铁磁耦合与反铁磁耦合两种不同的类型，界面上的磁性耦合类型取决于孪晶界面两侧几个原子层范围内的原子与电子结构。　　界面磁性耦合是磁性材料研究领域的基础科学问题，对理解多晶磁性材料的磁学行为、进而调控其...

2018-03-23
晶格调控：增强极性光催化材料性能的新思路

光催化技术在能源利用、环境保护等领域都具有广阔的应用前景。光催化过程可大致划分为光能吸收、光生电荷分离和表面反应三个主要步骤，其中光生电荷能否有效分离直接制约着整个光催化过程的效率。通过材料设计为光生电荷的迁移提供足够的驱动力，可以有效提高光生电荷分离效率，增强材料的光催化效率。近年来，极性光催化材料研究得到了迅速发展。由于其正负电荷中心不重合，极性光催化材料自身的内建电场为光生电子与空穴的分离提供了驱动力，从而可能获得高效光催化能力。　　在众多光催化材料中，Aurivillius型氧化物由于具有合适的能...

2018-03-12
准晶异质形核析出机理研究取得进展

准晶的发现冲击了凝聚态物质关于晶体平移周期性的概念。准晶一经发现，就因其特殊的结构和性能激发起材料和凝聚态物理等多个领域的研究热潮。郭可信先生在金属研究所领导的研究队伍在准晶研究上取得了一批有影响力的科学成果。以色列科学家Shechtman因发现准晶被授予2011年的诺贝尔化学奖。但准晶的形核与长大理论仍停留在模型阶段，缺乏实验的支持，因此准晶起源的原子尺度机理仍是极具挑战性的科学问题。　　位错不仅直接影响材料的物理、化学和力学等一系列性能，而且可以促进强化相的异质形核析出，从而影响材料显微结构及其演变规律...

2018-03-08

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