我国学者联合揭示纳米线中晶界结构的尺寸效应
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。图1 (a-d) 位错型晶界(DGB)和(e-h)结构单元型晶界(SGB)的像差校正电子显微像及定量应变分析。 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，该尺寸效应能有效地提高纳米线的力学及导电稳定性。这一研究揭示了超纳尺度金属材料中晶界结构的尺寸效应及行为。 研究结果表明，当纳米线直径大于10纳米时，取向差小于15°的晶界以位错型(DGB)形式存在，而取向差大于15°的晶界以结......阅读全文
我国学者联合揭示纳米线中晶界结构的尺寸效应
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。图1 (a-d) 位错型晶界(DGB)和(e-h)
探究如何将STJ从表面及晶界效应中分离出来
作为两种面缺陷间的几何交线，表面-晶界截交线（surface triple junction或STJ）是多晶体材料表面上的常见线缺陷。在块体材料中，位于STJ的原子体积分量极低，其对材料整体强度的贡献几乎可以忽略。随着材料尺寸降低至亚微米甚至纳米尺度（如薄膜、纳米线等），STJ原子体积分量急剧上
有关三叉晶界线的研究成果
最近，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员金海军团队在电化学环境下进行原位压缩实验，比较纳米晶和粗晶纳米多孔金属的力学行为，成功分离出纳米金属强度的表面—晶界截交线（STJ）效应，并确定其开始发挥作用的临界尺寸。相关成果日前发表于《物理评论快报》(Physical Review L
复合半导体纳米线成功整合在硅晶圆上
据美国物理学家组织网11月9日报道，美国科学家开发出一种新技术，首次成功地将复合半导体纳米线整合在硅晶圆上，攻克了用这种半导体制造太阳能电池会遇到的晶格错位这一关键挑战。他们表示，这些细小的纳米线有望带来优质高效且廉价的太阳能电池和其他电子设备。相关研究发表在《纳米快报》杂志上。 III—
弯曲晶界——石墨烯强度的提升剂
莱斯大学的最新研究证明在一些特例中弯曲晶界可以提高多晶体的强度，而这为石墨烯的强化提供了途径，且同时会产生一个规模相当可观的电子转移能带。 上图中左侧图像是晶界的电脑模型，中间的图像是晶界显微模拟图像，这二者被认为与实际的晶界近乎完美的匹配，而右侧的图像取自于康奈尔大学的科学家
晶界弛豫可大幅提升纳米晶高温合金抗蠕变性能
如何有效提升热—力—时间耦合作用下晶界的结构稳定性，进而抑制晶界高温软化和扩散蠕变，成为长期以来材料领域的一个重大科学难题，也是发展高性能高温合金的主要瓶颈之一。 《中国科学报》从中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心获悉，近期该中心卢柯院士团队与武汉大学教授梅青松合作，在这一科学难
研究人员提出实现标定微米线振动方向的新方案
中科院强磁场科学中心薛飞研究团队提出利用微透镜光纤干涉仪探测微米线机械振子振动模式的新方案。相关成果分别以Measuring the orientation of the flexural vibrations of a cantilevered microwire with a micro-l
微透镜光纤干涉仪探测微米线机械振子振动模式的新方案
中科院强磁场科学中心薛飞研究团队提出利用微透镜光纤干涉仪探测微米线机械振子振动模式的新方案。相关成果分别以Measuring the orientation of the flexural vibrations of a cantilevered microwire with a micro-l
Ag纳米颗粒能级偏移的尺寸效应研究
纳米材料一直是近些年来科学研究的热点之一。其之所以吸引人们的大量关注在于其在小尺寸下显示出的许多不同于常规材料的特性以及巨大的潜在应用前景。对外界环境的响应敏感性也是人们大量研究的重要诱因。相比常规材料，表面低配位原子在纳米级别时所占的比例远远高于在块体时的情况，且表面低配位原子与块体的表现出完全不
铜纳米颗粒能级偏移的尺寸效应研究
铜纳米颗粒及其颗粒薄膜，相比于铜块体材料，具有较大的表体比，即在表面具有大量低配位原子，而对于块体材料，这些低配位原子所占比例几乎可以忽略。这些低配位原子表现出与块体内原子不同的性质，从而使得铜纳米颗粒出现了诸多反常特性，因而展现出广泛的应用前景。由能带理论知道，不同的能带结构使得材料具有不同的性能
石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展
以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子（如激子、狄拉克费米子等）由于量子限域效应，显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性，也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来，中国科学院物理研究所
学术界作假隐藏“四姨太”效应
“学妖”作祟 中国政法大学法学院教授杨玉圣将他感受到的学术生态环境变化归结为四个词：学术腐败、学术不端、学术失范、学术异化。 “学术失范指的是学界，上至研究员、教授、下至本科生，在学习、研究、论文发表等一系列的活动当中出现的问题。最明显的就是作假、抄袭剽窃。比如说工科、理科的试验数据作假，文科的
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软化，这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。机械驱动晶界迁移不仅破坏材料的性能，也给利用塑性变形法制备纳米晶带来巨大困难。尽管目前对于机械驱动晶界迁移的根本机制还存在争议，但相关模
金属所发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应
近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应。相关成果3月29日于《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线发表。 纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软
合肥研究院在光电探测研究方面取得系列进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员费广涛课题组在纳米材料光电探测研究方面取得系列进展，相关研究工作分别发表在Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18(48): 32691-32696、J. Mater. Chem. C, 2017, 5(6): 1
美石墨烯晶界硬度性能最新研究进展
近日，美国哥伦比亚工程研究人员发现，即使由许多石墨烯小晶粒拼凑而成，石墨烯的硬度性能依然卓越。这一发现解决了之前理论模拟与实验之间存在的一些矛盾;之前的理论称石墨烯的晶界硬度是较强的，而试验预测小晶粒石墨烯的硬度要远远弱于完整的石墨烯晶格。该研究近期发表在Science杂志上。 石墨烯是由
晶界阻碍高温超导体内电流流动
美国佛罗里达大学物理学教授彼得·赫希菲尔德和5位其他机构的研究人员表示，晶界（grain boundaries）是阻碍高温超导体内电流流动的原因。相关文章刊登在《自然·物理》杂志网站上。 当20世纪80年代末首次发现高温超导体后，科学家便认为高温超导体将给人类带来
用X射线能谱(TEM)分析晶界偏析的方法
本文利用EM400T透射电子显微镜和EDAX9100能谱仪研究微量元素在晶界的偏聚。通过本文采用的电子束直径小到40A的微探针,低背底样品台,沿晶界拉长束斑,分段积分等措施,明显地提高了分析灵敏度。用这种方法测量了含磷820ppm的Si-Mn高强度钢和含镁94ppm的GH169高温合金中P和Mg的晶
新纳晶光电芯片发光效率再创新高
新海宜控股子公司苏州新纳晶光电科技有限公司日前宣布，该公司生产的白光芯片发光效率达到了185流明每瓦，处于国内领先水平。 据了解，目前国内芯片厂商水平不一，LED芯片发光效率参差不齐，与国际先进水平还有一定差距。新纳晶光电总经理王怀兵博士介绍说，除了185 流明这一技术指标在国内领先外
纳米金属机械稳定性的反常晶粒尺寸效应发现
纳米金属的晶界在机械变形作用下容易发生晶界迁移并伴随晶粒长大，使得纳米材料发生软化，这种现象在拉伸、压缩、压痕等变形条件下均有大量实验和相关计算模拟结果的报道。 近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢柯院士、李秀艳研究员发现，对于塑性变形制备的纳米晶Cu、Ag、Ni样品，准静态拉
我国学者发现金属纳米催化剂尺寸效应
记者从中国科学技术大学获悉，该校路军岭教授课题组与李微雪教授课题组合作，首次揭示了金属纳米催化剂中，几何效应和电子效应各自对催化反应随尺寸变化的调变规律，创造性地提出一种拆分剥离金属颗粒几何效应和电子效应的策略——金属纳米颗粒的“氧化物选择性包裹”。在具有重要应用背景的铂催化苯甲醇选择性氧化到苯
科普：最小尺寸的咖啡环效应可用于生物检测
将咖啡溅在桌上时，稍稍留心液体蒸发后咖啡液滴留下的印记，你会发现，液滴边缘位置形成了一个比中间区域颜色要深很多的暗环，这意味着在边缘位置沉积的咖啡小颗粒浓度比中间区域的浓度要高得多。这种不均匀沉积的现象被称作咖啡环效应。 不
自编织碳网络：MOF晶体热解的小尺寸效应
近日，华东师范大学的胡鸣课题组与南京大学、日本物质结构研究机构、澳大利亚科廷大学的研究人员开展合作，首次报道了金属有机框架化合物晶体（MOFs）的介观尺寸效应——小尺寸ZIF-67热解过程中的自编织现象。研究发现，小于100 nm的ZIF-67颗粒在惰性气体中热分解时，会自编织形成三维碳网络。而
美首次研制出新型“超高拉伸”透明电导体材料
据物理学家组织网1月28日报道，美国休斯顿大学和哈佛大学的研究人员首次创建出一种新型“超高拉伸”且透明的电导体材料，将有可能促使完全折叠式的手机或折叠后夹在臂弯下便于携带的平板电视更进一步付诸实现。该研究成果刊登在最新一期的《自然》杂志网络版上。 该研究团队是第一个创建出这种集聚透明性、可拉伸
尺寸依赖的边界效应和非厄米趋肤效应的脆弱性及稳定性
对于一个宏观的量子系统，通常边界条件的改变对体态能谱是一种微扰效应。一般来说改变边界条件不会对体系的能谱结构和波函数产生剧烈改变，这也是为何理想周期边界条件下得到的能谱结构通常能反映存在边界的实际晶体材料的能谱结构的原因。这样一种直观的认识对于一些非厄米系统来说并不总是成立，例如，最近在一些非厄
尺寸依赖的边界效应和非厄米趋肤效应的脆弱性及稳定性
对于一个宏观的量子系统，通常边界条件的改变对体态能谱是一种微扰效应。一般来说改变边界条件不会对体系的能谱结构和波函数产生剧烈的改变，这也是为何理想周期边界条件下得到的能谱结构通常能反映存在边界的实际晶体材料的能谱结构的原因。这样一种直观的认识对于一些非厄米系统来说并不总是成立的。一个典型的例子就
关于俄歇电子能谱仪研究晶界扩散的方法介绍
研究晶界扩散的方法有三种：溅射剖面法、沿晶断裂法和表面累积法。 溅射剖面法是让溶质扩散到多晶试样中，然后用离子溅射剖蚀表面层，同时用AES测量，获得浓度 深度剖面图； 沿晶断裂法是把溶质蒸发到多晶试样的清洁表面，并进行热处理使其晶界扩散。然后在AES仪的超高真空中使试样沿晶断裂，利用细电子束斑
“尺寸和形状可控的四氧化三锰纳米晶的制备”获发明ZL
由中科院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室高分子溶液组发明的“尺寸和形状可控的四氧化三锰纳米晶的制备”方法，近日获国家发明ZL授权。 Mn3O4的用途很广，在电子工业上它是生产软磁铁氧体的原料，而软磁铁氧体则广泛地用作磁记录材料；在化学工业上它可用
上海微系统所团队揭示氧化锌纳米线的纳米尺度效应
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室研究员李昕欣课题组首次采用原位电镜（TEM）观测技术并结合热力学参数测量验证，从原子级层面揭示了氧化锌纳米线纳米尺度的构效关系机理。 该研究采用原位TEM技术实时观察了两种不用尺度ZnO纳米线在SO2气氛下的形貌演变，表明小尺度Z
我国科学家引领材料素化科学前沿研究
材料可持续发展受到世界各国高度重视，主要发达国家纷纷启动材料可持续发展研究计划。材料素化是沈阳材料科学国家研究中心卢柯研究员近年来在对材料科技发展趋势的综合研究分析下提出的新概念，旨在通过跨尺度材料组织结构调控提升材料性能，替代合金化，减少合金元素的使用，促进材料回收和再利用，为人类解决材料可持