西安交大与中科院力学所、清华大学合作研究成果在Nature发表

交大新闻 【西安交大与中科院力学所、清华大学合作研究成果在Nature发表】西安交通大学材料学院马恩教授、中科院力学研究所武晓雷研究员和清华大学电镜中心朱静院士等人通过设计系统且细致的实验和计算模拟，首次给出了中熵合金存在CSRO以及CSRO与位错交互作用的直接观察证据。相关论文以“Direct observation of chemical short-range order in a medium-entropy alloy”为题于2021年4月28日发表在Nature上。
研究人员利用配备了能量过滤系统的双像差矫正透射电子显微镜，找到合适的晶带轴，综合运用选区和微区电子衍射、高角环形暗场(HAADF)高分辨成像及其傅氏变换(FFT)和反傅氏变换(IFFT)、能量过滤暗场成像，以及原子尺度的化学元素面分布(EDS-Mapping)测试等手段，在中熵VCoNi合金中清晰地看到了CSRO，获得了CSRO的电子衍射晕圆证据及其尺寸、组成元素占位和三维构型的信息。化学元素分布测试表明在相邻{113}面上和在（111）面上的相邻原子柱间，都具有富V/富(Co/Ni)/富V这样交替的元素分布和占位特征。研究人员设计了空间分布关联系数来分析在不同距离时元素间倾向于聚集(相关系数为正)还是互斥(负)，并通过计算模拟，证明V-V规避和V-Co/Ni近邻可降低能量，是CSRO形成的驱动力。此外，应变图谱证实了拉伸变形过程中CSRO与位错发生的交互作用，提示CSRO对强化、应变硬化和塑性行为等力学性能都将起到重要的作用。
此工作首次直接实验证实了中熵合金化学短程有序及其与位错的交互作用，为理解高熵合金的基本微结构特征以及设计高性能的高熵合金提供了新的思路。
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