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应力/应变场作用下一维纳米单体材料显微结构与力学等物理性能相关性原位电子显微学研究
  • 项目名称:应力/应变场作用下一维纳米单体材料显微结构与力学等物理性能相关性原位电子显微学研究
  • 项目类别:国家杰出青年科学基金
  • 批准号:10825419
  • 申请代码:A0401
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2009-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:韩晓东
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京工业大学
  • 批准年度:2008
中文摘要:

近年,申请者主要在材料物理、材料的力学性能与显微结构相关性研究领域开展了基础研究工作。(1)发展了一维纳米单体材料应力/应变状态下显微结构演化的实验电子显微学技术并初步实现了共价键一维纳米材料Si和SiC在应力状态下应变与显微结构的原子尺度的相关性研究,并提出了相应的原子机制;(2)初步开展了多尺度下(扫描电镜、透射电镜及原子力显微镜)材料物理及力学性能与显微结构相关性研究的电子显微学技术(3)较系统解析了多种合金的晶体结构; 共发表SCI收录论文38篇,第一作者(包括通讯作者)22篇, 影响因子大于6.0的论文5篇,包括第一作者/通讯作者发表的Nano Letters论文2篇, Advanced Materials 1 篇,Angew Chemi. Int. Edit和Adv. Func. Mater. 各一篇。2007年作为主要完成人参与的研究工作入选"中国高等院校十大科技进展"。

结论摘要:

10825419课题结题研究工作主要包括1、发展了原位透射电子显微学纳米薄膜拉伸技术;设计并部分加工了透射电镜中微牛顿量级的基于微机电(MEMS)原理的力学传感器;设计并开展了扫描电子显微镜/扫描探针显微镜集成系统的研制;发展了扫描电镜样品EBSD拉伸台;发展了针对通用透射电镜样品的“双倾拉伸”技术;2、基于以上发展的创新性方法和设备等展开相关凝聚态物理及材料科学问题研究,主要包括利用原位透射电子显微学纳米薄膜拉伸技术开展了铜、铂、镍等面心立方金属薄膜的力学性能研究工作并取得进展;利用透射电镜中微牛顿数量级的基于微机电(MEMS)原理的力学传感器开展了拉伸铜薄膜的工作,初步得到了力-位移函数;利用聚合物薄膜技术进行原子尺度一维纳米单体材料力学行为研究,包括较系统原位原子尺度研究了面心立方金属铂、金等的纳米多晶体系薄膜的力学性质(Phys. Rev. Lett. (2010, a),Scripta Mater (2010, b), Applied Physics Letters, c)), 较系统研究了Si纳米线弹性失稳的拉-压应力下原子机制(Nano Letters, 2009 (a), Nano Letters, 2011 (b));系统研究了非晶SiO2纳米线室温弹-塑性转变,发现其大应变拉伸塑性并模拟阐明其原子机制等((Nature Communication (2010));, 系统研究了铜单晶纳米线的弹塑性的尺寸效应(Nano Letters, (2011), a, Nano Letters, (2012), b));系统研究了金属玻璃小尺寸(一维纳米线)的大应变弹性行为((Acta Mater., (2011), a, Nature Communication, (2012), b and, NPG Scientific Report, (2012),c); 系统研究了TiNi合金吕德斯带的拉-压非对称性质(Acta Mater., 2010)。课题结题时,发表SCI文章20余篇,申请和授权专利3项。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 35
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