利用高分辨电子显微学表征、定量电子显微学分析和第一原理计算研究了立方结构的Cr2Nb拉乌斯相材料的晶体缺陷(位错、层错和孪晶)以及它们之间的交互作用。在不全位错芯附近观察到了不对称的严重畸变区,像点的形状和强度都要完整基体区有显著差别。这与简单结构中的位错构型有很大的差异。不对称性可能主要是多余Cr或Nb原子柱造成的,并且多余的原子柱可能不是以一个完整的柱,而是已经发生了一定程度的扩散。观察到了孪晶界对位错有强烈的排斥作用的原子尺度实验证据。当全位错到达表面后,其位错芯将恢复成“紧凑型”的原子构型。Cr2Nb的解离面在单一Cr原子层和Nb-Cr-Nb三原子层之间。理论计算显示Cr2Nb应当具有一定的塑性变形能力,这不同于实验观察到的脆性。第一原理计算显示Cr2Nb具有显著的金属键和正的柯西压强,应当可以通过位错运动实现塑性变形。但是,迄今仍未在1423K以下的温度利用实验测量到塑性变形。这意味着在这类复杂结构中仍有许多奥秘需要继续研究。
英文主题词Complex structure; Dislocation core; Mechanical property; Quantitative high-resolution electron microscopy; First-principles calculations