8月26日消息,《自然·材料》(Nature Materials)在线发表题为"Crystal nucleation and growth in high-entropy alloys revealed by atomic electron tomography"(原子电子断层扫描揭示高熵合金中的晶体形核与长大)的研究文章。
高熵合金(HEA)由五种及以上主元元素近等摩尔比构成,依靠严重的晶格畸变与化学无序获得传统合金难以企及的强度-韧性组合,但其结晶初期的原子尺度机制长期缺乏直接观测证据——传统表征手段难以在三维空间以原子分辨率捕捉形核瞬间。
该研究采用原子电子断层扫描(AET)技术,对高熵合金样品进行多角度电子衍射成像与三维重构,直接"看到"了晶核形成与长大过程中原子的排布、局域化学有序性及缺陷结构的演化,把经典形核理论中难以验证的原子尺度假设变成了可观测的实验事实(具体体系与观测细节以论文为准)。
对材料工程而言,形核与长大控制是决定合金晶粒尺寸、织构与力学性能的工艺杠杆:增材制造中快速凝固条件下的HEA组织调控、再结晶退火中的细晶强化,都依赖对这一基础过程的理解。原子级直接观测方法的建立,也意味着高熵合金乃至更广泛多主元合金的"工艺-组织-性能"链条获得了新的定量研究工具。
(来源:Nature Materials)