科研动态--中国科学院金属研究所

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新型单质光催化材料探索取得进展

光催化可实现太阳能到化学能的转化（如光催化分解水制氢），是获得新能源的一个重要途径，发展可有效吸收可见光的光催化材料是实现高效太阳能光催化转化的前提。为获得具有宽谱可见光吸收的光催化材料，改善已知光催化材料和探索未知光催化材料是该领域重要的两个努力方向。　　沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部刘岗研究员自2004年以来一直致力于发展具有宽谱可见光吸收的光催化材料，一方面通过能带调控缩小半导体带隙进而增加可见光吸收；另一方面积极探索未知的可见光光催化材料。近期他们先后发现了硫、硼等单质可以...

2013-08-01
Bi₂(Te_1-xSe_x)拓扑绝缘体纳米带的双极化场效应

拓扑绝缘体不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”，它是一种全新的量子物质态。这种物质态的体电子态是有能隙的绝缘体，而表面则是由于自旋轨道耦合作用产生的由时间反演对称性保护的无能隙的表面电子态。这种无能隙的表面金属态完全是由材料体电子态的拓扑结构对称性所决定的。目前，最受关注的是Bi2Se3、Bi2Te3及Sb2Te3等第二代三维拓扑绝缘体材料。尽管目前在拓扑绝缘体领域已报道了大量实验工作，但理论预言的很多重要而有趣的性质和现象还仍然没有被实验观测到，影响拓扑绝缘体实验工作进展的主要挑战是难以获得高质量的拓扑绝...

2013-06-21
纳米层状金属材料塑性变形机理研究取得新进展

当金属材料具有纳米尺度微结构时，虽然其强度可以得到显著提高，但其塑性却因剪切带的过早出现而明显下降，导致多数纳米尺度金属材料（如纳米/超细晶金属、纳米层状金属材料等）无法拥有良好的强塑性匹配。关键的科学问题在于：在这些致命的剪切带中材料为什么容易发生高度应变局部化的大塑性变形？其基本的变形机制如何？在国家自然科学基金及科技部“973”计划项目的资助下，最近，沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部张广平研究员课题组通过对纳米尺度铜/金层状材料压痕变形诱发剪切带区的原子尺度观察与理论分析...

2013-06-21
金属玻璃断裂规律研究：十年探索回顾

1638年，伽利略在其名著《两门新科学》中首次对材料破坏需要满足的应力条件进行了讨论，并提出了著名的最大正应力准则。自此之后，新的材料屈服与断裂准则不断被提出，其中最著名的有屈特加准则（1864年提出，或称为最大切应力准则）、范×米塞斯准则（1913年）及莫尔-库仑准则（1773年，1900年）等。20世纪60年代，人们成功地制备出金属玻璃条带，随后在80年代末制备出块体金属玻璃材料。金属玻璃具有极高的屈服强度和断裂强度（可达~5 GPa），自其问世以来便引起了人们的广泛关注。对金属玻璃断裂规律的探索，特别是对其断裂行为与...

2013-02-06
工程合金形变过程中第二相分解机制的新认识

早在上世纪三十年代，凝聚态物理学家就提出了晶体中有关位错的理论，并把位错与晶体在生长当中的某些特定现象以及材料的力学行为定性地联系起来。然而，对位错的直接观察和实验验证直到1956年当时新一代透射电子显微镜的出现才得以实现。　　工程合金大都是由多组元合金相构成。弥散分布的析出相强化是工程合金的重要强化机制之一。其中的小尺度析出相通常具有复杂的晶体结构，因其对基体中位错滑移的阻碍从而使材料的强度得以提高。然而，在过去的几十年里，人们在珠光体钢及Al合金等多种工程合金中相继发现小尺度的第二相在材料的形变...

2013-01-21
单壁碳纳米管的控制制备研究取得进展

单壁碳纳米管因直径和手性角等结构特征不同可表现为金属性或半导体性。为构建基于单壁碳纳米管的高性能场效应晶体管等电子器件及其集成电路，需获得单一导电属性的单壁碳纳米管，而通常制备得到的碳纳米管是金属性和半导体性碳管的混合物。因此，单壁碳纳米管的结构可控制备是当前碳纳米管研究的重点和难点之一。　　中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部的研究人员最近采取两条路线开展单壁碳纳米管的可控制备研究。其一是利用金属性单壁碳纳米管反应活性较高的特点，引入刻蚀剂将其选择性去除，从而获...

2012-12-24

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