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电镜中心纳米材料研究取得新进展

发布时间:2014-10-11来源:材料学院作者:1724


    近日,浙大电镜中心张泽院士领导的团队与麻省理工学院、匹兹堡大学等学校的相关研究团队通力合作,发展了一种原位电子显微技术,并以此在国际上首次观察到10纳米以下金属银纳米晶体颗粒在室温下的类液态形变行为。
    
    
室温下,这种尺度为10纳米以下纳米晶体银颗粒在挤压、拉伸等外力作用下,会象揉面团那样柔软,甚至象液态那样任意变形。更为奇特的是,外力撤除后,纳米颗粒可以像电影“终结者3”中的液态金属人那样,自动恢复原形。这种奇特的纳米颗粒塑性形变,超越了传统的金属物理中位错等缺陷导致的塑性形变理论,在变形的整个过程中颗粒内部始终保持着完好的晶态结构,根本不是体内位错的移动而导致的形变。实验和理论计算表明,这种变形事实上是通过纳米银颗粒表面的一两层原子扩散以降低表面能来实现的。
    
    
这一发现,暗示随着金属颗粒尺寸减小,经典的Hall-Petch规律中“越小越强”不再适用,会逐渐过渡到“越小越弱”。同时,这项工作对于如何维持下一代纳米电子器件中的互连线和电极的稳定性,以及如何实现超小尺寸的微纳加工工艺,有着重要的指导意义。