疲劳加载下纳米尺度金属薄膜晶粒长大机制研究获新进展
在多晶金属中，尽管晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用，但当材料的晶粒尺寸减小到纳米尺度时，晶界将变得不稳定。主要表现为：室温下的各种机械加载(单向拉伸、疲劳、压痕加载等)能够诱发明显的晶粒长大和晶界迁移。另一方面，由于晶粒尺寸的减小，面心立方金属中不全位错运动及由此而引发的孪生行为变得更加突出。关键的科学问题在于：纳米尺度下晶粒长大/晶界迁移是否与这个尺度下的孪晶形成有关?如果有关，孪晶形成在晶粒长大过程中扮演怎样的角色? 最近，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室材料疲劳与断裂研究部研究员张广平领导的课题组(包括博士生罗雪梅和副研究员朱晓飞)通过对纳米尺度面心立方结构的金薄膜疲劳加载下晶粒长大原子尺度的观察与理论分析，揭示了孪生辅助纳米晶粒长大的物理机制。这项研究发现，室温下的疲劳加载导致平均晶粒为19 nm的20 nm厚金薄膜中晶粒长大;同时，发生孪生的晶粒数目明显增加。大多数长大的晶粒......阅读全文
疲劳加载下纳米尺度金属薄膜晶粒长大机制研究获新进展
在多晶金属中，尽管晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用，但当材料的晶粒尺寸减小到纳米尺度时，晶界将变得不稳定。主要表现为：室温下的各种机械加载(单向拉伸、疲劳、压痕加载等)能够诱发明显的晶粒长大和晶界迁移。另一方面，由于晶粒尺寸的减小，面心立方金属中不全位错运动及由此而引发的孪生行为变得更加
我科研团队揭示纳米尺度下晶粒几何形状与稳定性关系
你能想象吗？在那些看似普通的金属里，藏着一个由无数微小“积木”搭成的微观世界。这些“积木”就是晶粒。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心李秀艳团队在研究纯铂的晶粒时，首次发现了纳米尺度下 Kelvin 晶体的存在，并证实Schwarz晶体是一种比Kelvin晶体更稳定、更普遍的亚稳态结构，揭
通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒｜Science
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而，通过实验来阐明这种影响是困难的，因为晶粒通常表现出大范围的尺寸，形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
Science｜通过几何失配应变设计和合成纳米晶粒
与晶界相关的拓扑缺陷(GB缺陷)对纳米晶材料的电学、光学、磁性、力学和化学性质的影响是众所周知的。然而，通过实验来阐明这种影响是困难的，因为晶粒通常表现出大范围的尺寸，形状和随机的相对取向。加州大学伯克利分校A. Paul Alivisatos联合韩国首尔国立大学Taeghwan Hyeon教授
张广平团队揭示孪晶辅助纳米晶粒生长机制
近日，中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室研究员张广平带领团队，通过对纳米尺度金属薄膜疲劳加载下晶粒长大行为的原子尺度研究，揭示了“孪生辅助纳米晶粒长大”的全新物理机制，相关论文在线发表于《自然—通讯》上。 尽管金属中的晶界具有阻碍位错运动、强化材料的重要作用，但当材料的晶粒尺寸
精准制造：从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设，信息世界感知力、通信力以及智算力的建设，迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上，中国科学院院士许宁生说，全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度，未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
太赫兹光谱研究进入纳米尺度
布朗大学的研究人员已经展示了一种将纳米技术用于研究各种材料的强大形式的光谱技术。 激光太赫兹发射显微镜（LTEM）是表征太阳能电池，集成电路和其他系统和材料性能的新兴手段。照射样品材料的激光脉冲会导致发射太赫兹辐射，其中载有关于样品电性能的重要信息。 布朗大学工程学院的教授Daniel M
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
在纳米尺度材料上创建导电电路
研究人员发明了一种新方法，可以在纳米尺度的材料上创建导电电路。他们在3月在线出版的《自然—材料学》（Nature Materials）期刊上说，考虑到这些电路的尺寸，新发现将导致超密集信息储存和处理器件的研制。 在实验中，Jeremy Levy和同事充分利用两块钙钛矿晶体绝缘薄膜的介面在适当环境下具
纳米孔尺度对DNA输运速度的影响
图一：实验示意图 图二：分子动力学仿真模型示意图 基于纳米孔单分子传感器的第三代DNA测序技术，因其低成本，高通量等优势很有可能成为人类测序史上的创举。最近的一项研究发现，DNA在穿过10.8纳米的纳米孔道时的速度比穿过4.8纳米的纳米孔的速度降低了一倍，这对于实现DNA减速及单碱基精准测序
纳米尺度热导测量领域取得进展
日前，中国科学院深圳先进技术研究院与华盛顿大学的研究人员在纳米尺度输运性质的定量测量领域取得进展。研究成果以Quantitative nanoscale mapping of three-phase thermal conductivities in filled skutterudites
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
纳米尺度上传播的自旋波生成
英国兰卡斯特大学和荷兰拉德堡德大学研究人员生成了一种可在纳米尺度上传播的自旋波，并发现了一种调节和放大它们的新途径。这一成果发表在新一期《自然》杂志上，有望促进无耗散量子信息技术发展。传统设备用电流工作会有能量损失，并向环境散热。替代“有损”电流的一种方法是利用电子自旋而不是电荷，以波的形式存储和处
纳米尺度上传播的自旋波生成
有望促进无耗散量子信息技术发展英国兰卡斯特大学和荷兰拉德堡德大学研究人员生成了一种可在纳米尺度上传播的自旋波，并发现了一种调节和放大它们的新途径。这一成果发表在新一期《自然》杂志上，有望促进无耗散量子信息技术发展。传统设备用电流工作会有能量损失，并向环境散热。替代“有损”电流的一种方法是利用电子自
压电效应首次在纳米尺度上产生
据美国物理学家组织网报道，加拿大麦吉尔大学化学系研究人员发现了一种方法，能在一种名为“硒化镉量子点”的纳米半导体中人为控制压电效应，制出小到难以置信的高效能产品，比如纳米级血压计、纳米电池等。 通过压缩或扩张固体材料而产生电场，这称为压电效应。压电效应在日常生活中应用很广，比如手表、
大气塑料污染，首获纳米尺度精准观测
近日，中国科学院地球环境所空气净化新技术团队联合国内外学者，开发了一种半自动显微分析方法，首次实现对环境样品中小至200纳米的塑料颗粒进行有效定量。该成果发表在《科学进展》上。自2004年“微塑料”概念（尺寸小于5毫米的塑料碎片）被提出后，微塑料及更小的纳米塑料（小于1微米）已被多项研究发现广泛存在
探测受压力的材料中的纳米尺寸晶粒的旋转的技术
一项研究发现，随着超精细的材料在高压下变形，纳米尺寸的晶粒出现了旋转，这一发现对于理解结构材料的强度和寿命以及地球内部的矿物形成具有意义。尽管粗晶粒的材料的变形已经得到了广泛的研究，科研人员一直在很大程度上不能克服观测超精细材料纳米尺寸晶粒在压力下变形的实验挑战。 利用金刚石压砧径
XRD数据计算晶粒尺寸
Scherrer公式计算晶粒尺寸（） Scherrer公式计算晶粒尺寸（XRD数据计算晶粒尺寸） 根据X射线衍射理论，在晶粒尺寸小于100nm时，随晶粒尺寸的变小衍射峰宽化变得显著，考虑样品的吸收效应及结构对衍射线型的影响，样品晶粒尺寸可以用Debye-Scherrer公式计算。
片上拓扑彩虹器件，纳米尺度新进展
近日，暨南大学光子技术研究院研究员丁伟团队和北京理工大学教授路翠翠团队、北京大学教授胡小永团队合作，在片上拓扑彩虹器件研究中取得重要进展，首次在纳米尺度的芯片上观测到显著的拓扑彩虹效应。相关研究发表于《自然—通讯》。 以光子为信息载体的微纳全光器件在光通信、光信息处理、光计算等领域有重要应用。拓
科研人员揭示纳米尺度水的流动之谜
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/5/523024.shtm
科研人员揭示纳米尺度水的流动之谜
受限于实验技术，目前对纳米尺度毛细流动的直接实验研究止步于10nm。通过高精度大尺度分子模拟，西安交通大学绿色氢电全国重点实验室白博峰、孙成珍教授团队研究了特征尺度在亚纳米至30nm间的纳米通道内水的毛细流动特性，揭示了毛细流动的尺度依赖性，打破了通道越小阻力越大流动越慢的固有认知，近日该研究成
纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸
据物理学家组织网近日报道，一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的“温度计”，能从原子尺度测量热散逸，并首次建立了一种框架，来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。
亚纳米尺度单自旋信息点读写实现
日前，北京大学信息科学技术学院特聘研究员王永锋与国内外学者合作，在单分子结构双稳态的原位可逆调控研究方面取得进展，成功实现1平方纳米尺度的单自旋信息点读写，相关成果发表于《物理评论快报》。 据悉，双稳态分子通常具有不同的结构形态，可用作信息存储的基元。然而，实现这种信息存储功能的前提是须将单分
研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感
微观世界中，电子具有“自旋”的基本属性，这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性，如磁铁的磁性或超导体的零电阻，皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。 日前，中国科学技术大学与浙江大学合作，在纳米尺度量子精密测量领域取得进展，首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。 探
宁波材料所在离子电输运行为研究方面取得进展
纳米离子学是指研究固体中在纳米尺度内离子迁移的现象，以及与之相关的性质、效应、机制和应用的一门新型学科，锂离子电池、燃料电池、超级电容器以及离子型阻变存储器（ionic memory）等都与纳米离子学密切相关。目前人们对纳米离子学的关注热点主要集中在氧化物材料、离子导体以及材料界
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
西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477203.shtm Ni50Co50合金中由纳米尺度晶粒（a、b、c）和晶内多尺度成分起伏（d、e、f）构成的复合纳米结构。 成分起伏呈三维网络
西安交大等研发出高性能合金设计机制与材料
Ni50Co50合金中由纳米尺度晶粒（a、b、c）和晶内多尺度成分起伏（d、e、f）构成的复合纳米结构。 成分起伏呈三维网络分布（g），且不同成分的区域之间由“成分边界”分隔开来（h）；（i）Ni50Co50合金的拉伸工程应力应变曲线，图中还给出了纳米晶Ni、纳米晶Co和多层纳米结构N
荧光自组装体纳米尺度结构演变和生长动态
近日，大连化物所分子探针与荧光成像研究组（1818组）徐兆超研究员团队实现了对荧光分子自组装体在2nm尺度的超分辨荧光成像，发现了基于分子间弱相互作用的结构演变和动态组装过程，为超分辨成像空间分辨率迫近1nm、聚集发光材料的发光机理研究、组装体结构—功能的解析提供了新思路。 分子自组装是物质世界功