金属材料的屈服强度和拉伸塑性对于工程应用都很重要。高强度可以满足承载需求，且有助于大幅降低材料的使用量，从而节约能源和降低排放。大塑性可提高材料服役时的安全性，而其更重要的工程意义在于拉伸应力下的均匀变形能力常常是材料加工之必需。然而，屈服强度的大幅提升几乎总是以牺牲拉伸塑性为代价。因此，同时获得高强度与高塑性一直以来都是材料科学家追求的目标。近日，西安交通大学金属材料强度全国重点实验室马恩教...
2025-10-11
2025年10月1日，《自然—材料》(Nature Materials)在线发表了以《无电阻漂移的非晶相变存储材料》（Amorphous phase-change memory alloy with no resistance drift）为题的研究论文。相变存储器利用硫族化合物非晶相与晶体相之间的电阻差异实现数据存储。而非晶材料通常具有自发结构弛豫的特点，对于相变存储材料而言（如商用锗锑碲合金GST），其非晶相电阻值会随时间的推移而自发漂移，这对于精准多值编程带来了巨大挑战，极...
2025-10-02
随着现代计算中数据规模的迅猛增长，亟需开发具备更高存储密度的新型存储技术。多态铁电材料因能够实现多个稳定的极化状态，有望突破传统信息存储的二进制限制，为高密度信息存储提供全新的思路，尤其在后摩尔时代展现出广阔的应用前景。近年来，二维铁电材料研究取得了突破性进展，为克服传统铁电材料在器件尺寸缩小和极化状态调控方面的局限性带来了新的契机。特别是在多层CuInP2S6和MoS2等体系中已观测到的多态铁电现象，表...
2025-09-19
从天空战机，到陆地装甲，再到深蓝舰艇，金属材料几乎是每一款装备中不可或缺的部分。记者了解到，中国科学院院士、西安交大教授孙军团队正进行着六大类金属结构材料的研究。金属材料强度全国重点实验室教师杨冲：这个设备是测试材料硬度值的，通过压头给材料一个压力，通过这两个观察头来测量凹坑的大小，您看到的坑现在是放大了50倍，其实它的量级应该在一个微米量级。而我们实验室目前在做的工作，其实就是希望通过成分调...
2025-07-16
7月4日，西安交通大学电信学部电子学院、国家医学攻关产教融合创新平台李飞教授团队受邀撰写的综述论文《面向下一代电机耦合技术的铁电材料》（Ferroelectric Materials toward Next-Generation Electromechanical Technologies）在《科学》（Science）期刊发表，这是该期刊发表的首篇关于压电材料与器件的综述论文。文章系统阐述近年来，国内外相关研究机构在高性能压电材料与器件领域的研究进展，重点讨论了当前医疗超声、消...
2025-07-07
金属玻璃（又称非晶态合金）因其内部原子堆垛的无序结构，展现出高强度、高弹性等优异力学性能，但也使其在塑性变形过程中易发生纳米宽度的局域剪切带（shear bands）。剪切带的形成与扩展往往诱发材料的脆性断裂，严重制约了金属玻璃在工程领域的推广应用。剪切带的形成和演化是一个涉及原子尺度至宏观尺度的多重耦合过程。由于其在微秒时间尺度下发生，传统实验手段难以直接观察其原子机制；另一方面，传统分子动力学模拟受限...
2025-07-02
双相钛合金（α+β）作为最重要的高比强度结构材料之一，可通过调控其主要组成相——HCP-α相来获得广泛的力学性能。然而，高强度双相钛合金常常面临加工硬化率低（WHR, Θ）的问题，从而导致有限的均匀延伸率（εu）。这主要源于以下两个方面：i）HCP-α相中的<c+a>位错往往由于过高的临界分切应力（CRSS）而难以有效激活，这造成了其塑性不足的本征限制。ii）具有半共格相界的二次强化αs析出相会导致应变不相容性，塑性变形...
2025-06-23
金属材料的高屈服强度与拉伸塑性对于其工程应用至关重要。目前仅少数超高强钢的块体屈服强度（σy）能够达到2 GPa水平，但它们在塑性变形过程中缺乏足够的加工硬化能力，导致其标准单轴拉伸试验中报道的均匀变形实际上是由局域变形带引起的锯齿塑性流变组成，并非真正的均匀延伸率（ɛu）。这些超高强钢，例如马氏体时效钢的均匀延伸率通常很低（例如ɛu ~5%）。尽管经典的第二相强化机制能够有效地提升材料的屈服强度，但强化...
2025-06-19
在“双碳”战略目标的强力推动下，以风能、太阳能为代表的可再生清洁能源快速发展，将在我国未来能源结构中占据核心地位。然而，此类能源受自然条件制约，具有显著的波动性和间歇性，严重制约了其在电力系统中的大规模接入与稳定运行。因此，构建高安全性、长寿命、低成本且可规模化的储能系统，成为提升清洁能源利用效率的关键所在。水系有机液流电池因具备本征安全性、能量与功率解耦、易于模块化扩展等优势，成为新型储能技...
2025-06-04
磁性材料在自旋电子学及其应用中占据重要的地位。除了传统的铁磁体系外，反铁磁体系由于其可以提供超快自旋动力学、更精确的调控方案、没有漏磁场、不易被外磁场所干扰等特性，近年来获得了凝聚态物理和材料物理领域广泛的关注。然而由于反铁磁体系没有静磁矩，如何有效探测和调控其序参量——奈尔矢量——是反铁磁自旋电子学中重要的科学问题之一。另一方面，为了互补反铁磁和铁磁的各自优势，近年来人们提出了另一种非常规反...
2025-05-09
