理化所在零面压缩材料的结构设计和新材料探索方面取得进展

零压缩是一种罕见的力学现象,它能够在静水压力环境下展现出一个或多个轴向尺寸的稳定性。与一维零压缩材料相比,二维零压缩(即零面压缩)材料不仅拥有更高维度的机械稳定性,同时能够在依赖于通量面积的信号传输中得到应用。零面压缩材料的微观结构模型非常复杂,通过压力下晶格中结构基元的耦合扭转直接投影到一个平面上,两个方向的零压缩性通常相互纠缠在一起,调控异常困难。中国科学院理化技术研究所研究团队受复合材料中正交编织模型的双向交叉波纹(BDCC)结构能实现高力学强度的启发,提出了通过构建原子尺度的BDCC结构来实现零面压缩性。研究人员先构筑波纹结构实现一维方向上的零压缩性,再将这些带状波纹结构进行双向交叉(即正交编织)排列,通过两个方向上力学性质的单独调控,最终实现零面压缩性。该研究利用这种结构调控设计策略,在晶体数据库中进行了大规模结构搜索,利用高压同步辐射实验发现了具有独特BDCC结构的零面压缩铜基化合物Cu2GeO4。Cu2GeO4的零......阅读全文

晶体和非晶体的微观结构差异

晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使

中美合作发现晶体微观结构高性能热电材料

  中科院上海硅酸盐研究所科研人员与美国密歇根大学和西北大学研究人员合作,合成了一种既不同于寻常晶粒取向随机的多晶材料、也不同于无晶界的单晶材料、具有高度取向性的马赛克晶体热电材料,从而实现了类似玻璃材料的极低热导率和晶体材料的优异电输运性能,其热电优值远高于普通多晶材料体系。相关研究成果日前发表于

上海硅酸盐所合成具有马赛克晶体微观结构的热电材料

  随着环境和能源问题的日益凸显,新型清洁能源技术的开发利用备受各国瞩目。除太阳能和风能等绿色能源外,自然界和人类活动中还存在着能量巨大的耗散余废热未被有效回收利用。基于热电转换材料的新型清洁能源技术可将这些低品质的热能回收转换成有用的电能,具有零排放、安全可靠和使用温度范围广等显著优点。

科学家仿蝴蝶翅膀微观结构-开发出纳米光子晶体

  据物理学家组织网9月3日(北京时间)报道,澳大利亚斯威本科技大学和德国埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)的一个国际研究团队,通过模仿蝴蝶翅膀的微观结构,开发出一种小于人类头发丝宽度的纳米级光子晶体设备,能同时适用于线性和圆形偏振光,使光通信更迅捷更安全。   该光子晶体可以同时

理化所深紫外零线性压缩材料研究取得新进展

  在各向均匀受压(静水压)下,绝大多数材料会沿着所有方向发生收缩。然而,自然界中有一类材料违反了这个公认的物理常识,当各向均匀受压时,其沿某一特定方向却反常地保持材料尺寸不变,这类材料被称为零线性压缩材料。由于在不同的静水压力下,零线性压缩材料可以在特定方向上表现出高度的力学性能稳定,所以这类材料

理化所深紫外零线性压缩材料研究取得新进展

  在各向均匀受压(静水压)下,绝大多数材料会沿着所有方向发生收缩。然而,自然界中有一类材料违反了这个公认的物理常识,当各向均匀受压时,其沿某一特定方向却反常地保持材料尺寸不变,这类材料被称为零线性压缩材料。由于在不同的静水压力下,零线性压缩材料可以在特定方向上表现出高度的力学性能稳定,所以这类材料

X射线衍射仪可以检测物质材料的微观结构性质

X射线衍射技术(XRD)是通过对样品进行X射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的一种仪器,是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。X射线衍射仪分为单晶衍射仪和多晶衍射仪两种。单晶衍射仪的被测对象为单晶体试样,主要用于确定未知晶体材料的晶体结构。基本原理:在一粒

如何展现金属与合金材料的微观结构特征?(一)

金相学是研究各类金属合金微观结构的一门学科,其可更准确地定义为观察和确定金属合金中化学和原子结构、构成部分的空间分布、夹杂物或相位的科学学科。广义来说,这些相同的原则可应用于任何材料的表征。在显示金属的微观结构特征时,可使用不同的技术手段。在明视场模式下使用入射光显微技术进行大多数调查研究,而对于其

如何展现金属与合金材料的微观结构特征?(二)

暗场:仅折射、衍射或反射的光照射在样品表面上。暗场适用于具有结构表面的所有样品,并且还可以在分辨率极限以下观察结构。表面结构可在黑暗背景下显得明亮。微分干涉差 (DIC),亦称作 Nomarski 反差,有助于观察样本表面的微小高度差,从而增强反差特征。DIC 采用 Wollaston 棱镜,配合起

原子晶体的晶体结构

结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石

天然橡胶的微观结构

天然橡胶的结构主要是大分子的链结构,分子量及其分布和聚集态结构,天然橡胶的大分子链结构单元是异戊二烯,大分子链主要是由聚异烯构成的,橡胶中含量占百分之九十七以上,其分子链上有醛基,每条大分子链上平均有一个,正是醛基在发生缩合或与蛋白质分解产物发生反应形成支化,交联,使得橡胶贮存中粘度增加,天然橡胶大

中国散裂中子源:超级显微镜看清材料微观结构

  在广东东莞,中国散裂中子源是一大“明星”,正吸引着一大批科研人员慕名而来。 中科院院士、中国散裂中子源工程指挥部总指挥陈和生曾预言,“若干年后,在松山湖畔,偶遇世界级的科学家将不会是意外。” 如今,这样的预言逐渐变成现实。 “十三五”时期,中国散裂中子源建成,填补了国内脉冲中子应用领

原子晶体的晶体结构介绍

  结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。  原子晶体的结构特点:  ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。  ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。  ③破坏共价键需要较高的能量。  在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,

蛋白晶体高度稳定晶体框架材料问世

  近日,德国亥姆霍兹柏林研究中心和复旦大学江明院士课题组将伴刀豆球蛋白A与辅助分子(碳水化合物)以及罗丹明连接起来,帮助蛋白质对称排列,联合研究开发出了一种全新的材料——蛋白质晶体框架材料,形成高度稳定的晶体,而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中,碳水化合物首先与蛋白结合,然后罗丹明开始二聚

压缩试验机对材料压缩强度如何计算

 在压缩试验机试验过程中中,试样直至破裂(脆性材料)或产生屈服(非脆性材料)时所承受的zui大压缩应力。计算时采用的面积是试样的原始横截面积。在没有明显屈服点的场合,可以用预先设定的偏置屈服点的压应力来定义。压缩强度也是一个重要的力学量,它表征材料抵抗压缩载荷而不失效的能力。           压

晶体的结构特点

晶体(crystal)是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态 。

关于晶体结构晶体的共性介绍

  如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。  人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩

晶体和非晶体的结构特性差异

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

新研究为碳/碳复合材料微观结构设计提供支撑

  近日,安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室在国际权威期刊《腐蚀科学》(Corrosion Science)上发表了稀土纳米线改性碳/碳复合材料的最新研究成果。该校材料学院教授邓海亮为第一作者和通讯作者,西北工业大学教授李克智为共同通讯作者,安徽工业大学为论文第一单位。  碳

表面微观结构调控介孔孔道研究

物质与外界的相互作用是通过表面来进行的,除了化学成分之外,表面微观结构也是影响物质表面特性的重要因素,如荷叶表面的自清洁功能,雄性孔雀尾部羽毛呈现出绚丽多彩的色彩都得益于表面微观结构。固体表面有序纳米结构对与其接触的外界微观物质的智能化调控正成为纳米技术、物理、化学、生物等多学科交叉的一个最新的研究

南科大林君在二维材料微观结构等研究中取得系列进展

  近日, 南方科技大学物理系、量子科学与工程研究院副教授林君浩课题组与国内外研究团队合作,围绕二维功能性材料的微观结构,在力学与磁学性质中的构效关系研究中取得系列研究进展,相关成果分别在Advanced Science, Nature Electronics和Advanced Materials期

中子衍射在材料研究领域的应用之测量材料微观应变

中子衍射原位拉伸实验可以得到材料在受载荷情况下的晶格应变,因此许多工作基于对材料拉伸过程中的晶格应变来研究材料的性能。通过观察和分析衍射峰的位移、宽化、不对称性,可以得到孪生层错概率、位错密度、堆垛层错能,这些信息在数量上则对应材料变形的屈服强度和加工硬化的数值等。中子衍射图谱

晶体结构测定方法

晶体结构测定方法,crystal structure determination,即利用晶体 X射线衍射可测定晶体结构。但衍射实验只能测得衍射强度(即结构振幅)而测不到相角,这样就不可能直接从强度得到晶体结构数据,而要利用其他方法。

硅的晶体结构

两个面心立方结构相互套构而成,其中一个面心立方结构沿另一个的体对角线平移1/4。

晶体结构测定方法

晶体结构测定方法,crystal structure determination,即利用晶体 X射线衍射可测定晶体结构。但衍射实验只能测得衍射强度(即结构振幅)而测不到相角,这样就不可能直接从强度得到晶体结构数据,而要利用其他方法。

什么是晶体结构?

晶体结构是指晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。任一晶体总可找到一套与三维周期性对应的基向量及与之相应的晶胞,因此可以将晶体结构看作是由内含相同的具平行六面体形状的晶胞按前、后、左、右、上、下方向彼此相邻“并置”而组成的一个集合。晶体学中对晶体结构的表达可采

原子“搭建”晶体-有望实现定制不同用途晶体材料

  英国研究人员首次能够观看晶体由原子一个一个地“搭建”而成的全过程,这赋予了他们令人难以置信的控制纳米微观结构的能力。这项被称为纳米晶体测量学(Nanocrystallometry)的新技术有望用于定制具有不同用途的晶体,比如净水剂或者隐形斗篷等。  “这是第一次我们可以真正拍摄到单个原子的运动,

材料试验机伸展弯曲压缩

 拉力试验机又称材料试验机。可以在受控的速度下对样条进行伸展,弯曲,压缩,甚至穿刺,直到使他们断裂。    材料试验机越来越常出现在塑料注塑和挤出业的实验室中,它们越来越多地运用到前沿产品的工艺开发。还有一个原因是它们对进料和成品的质量控制有着更为严格的监控。hengyitest的产品是一个很好的实

压缩试验机的结构

  压缩试验机一般由以下6部分组成:  1.传感器  2.上压板  3.下压板  4.打印机  5.液晶屏  6.键盘

调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件

  9月14日,华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报:团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》(可用