科技日報北京7月7日電 （記者張夢(mèng)然）在最新一期《自然·材料》雜志上的一篇論文中，澳大利亞悉尼大學(xué)團隊報告了一種解碼“材料基因組”的新方法。該方法能檢測晶體材料原子級結構的微小變化，提高了人們理解材料特性和行為基本起源的能力。
這一突破對于開(kāi)發(fā)創(chuàng )新材料至關(guān)重要，將推動(dòng)人們開(kāi)發(fā)用于航空航天業(yè)的更堅固且更輕的合金、用于電子設備的新一代半導體以及用于電動(dòng)機的改進(jìn)磁鐵。
該研究利用原子探針斷層掃描（APT）技術(shù)來(lái)解開(kāi)短程階（SRO）的復雜性。SRO工藝是了解局部原子環(huán)境的關(guān)鍵。SRO經(jīng)常被比作“材料基因組”，即晶體內原子的排列或構型。其重要性在于不同的局部原子排列會(huì )影響材料的電子、磁性、力學(xué)、光學(xué)和其他特性，這些特性對之后產(chǎn)品的安全性和功能性有極大影響。
此次研究的重點(diǎn)是鈷-鉻-鎳高熵合金，這類(lèi)合金在高級工程應用中非常有前途。團隊利用復雜的APT成像數據，并結合先進(jìn)的數據科學(xué)技術(shù)，實(shí)現了以3D形式可視化原子，從而觀(guān)察和測量SRO，并比較在不同加工條件下合金的變化。
該研究為SRO如何控制關(guān)鍵材料特性研究提供了模板，也為科學(xué)家提供了一雙新“眼睛”，從而可以看到原子級架構的微小變化，是如何導致材料性能的巨大飛躍的。
至關(guān)重要的是，SRO提供了詳細的原子級藍圖，增強了人們對材料行為的計算模擬、建模和最終預測的能力。
【總編輯圈點(diǎn)】
我們知道原子是構成物質(zhì)的基本單元，原子結構影響了原子間結合方式，而原子間結合方式，最終決定了材料的種類(lèi)。換句話(huà)說(shuō)，原子的結構和關(guān)系，直接影響了材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，導致不同材料有不同性能?，F在，科學(xué)家實(shí)現了用3D“目光”看清這種結構關(guān)系，并解鎖了原子在多種條件下的排列變化，無(wú)疑等同于有了一把開(kāi)門(mén)鑰匙，門(mén)內則是新一代材料的美好世界。
【關(guān)閉】
