通过发展一系列新的原位透射电镜变形技术,确证了纳米金属领域十数年来的一个悬疑预测,即当晶粒尺寸小于一定值时,扩散辅助的晶界塑性将逐渐取代位错塑性成为纳米金属晶体中一种显著的变形机制;推翻了此前分子动力学模拟关于真实实验无法观察和记录纳米晶粒中位错动态行为的论断;发现机械变形可剧烈降低甚至完全消除亚微米尺度单晶镍中的缺陷密度,证实并指明了斯坦福大学著名教授Nix等提出的位错匮乏理论及其在单晶镍中的适用范围;发现通过把纳米晶和一定的空间结构相结合的方法,可根据需要来设计出同时具备高强度和大变形能力的纳米结构;发现在常规纳米压入实验中常被忽略的噪音级别的力就可以使位错在完美晶体中成核,而含高密度缺陷的铝晶粒也可支撑理论强度的应力;近五年共发表论文20余篇,第一作者Science一篇,Nature Materials 两篇,Phys.Rev.Letter两篇,论文他引375次,单篇最高152次。
Micor- and Nano-scale;Materials;Mechanical Properties;Structure;International Workshop
在该项目资助期间,团队进行了系统定量地微纳尺度典型金属晶体材料(钛铝合金、单晶钼、亚微米级金等)、金属玻璃的结构与力学性能研究,并利用建成的实验平台,研究了高能电子对微纳尺度材料力学性能的影响。发表论文16篇, 其中包括1篇自然,3篇自然通讯和1篇美国科学院院刊,两篇文章分获2010年2012年“中国百篇最具影响国际学术论文”,一项研究成果“微纳尺度材料形变特性及其尺寸效应”入选教育部科学技术委员会评定的“2010年中国高等学校十大科技进展”。研究团队从软实力(师资、实验技术人员)到硬件设施(实验设备、实验平台建设)均有显著发展,在读研究生获得丰富的培养资源和参加学术活动的机会,学术交流方面团队坚持一年一度举办国际学术会议、技术学习研讨班,极大的增强了团队与世界各地该研究领域知名科研机构的交流,并提高了自身的学术影响力。至此项目执行良好,从团队建设、学生培养、学术成果和学术交流等几方面均获得丰硕成果。