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假而不休，研学不停——之非晶态物理与先进金属功能材料课题组（图）
非晶态物理 先进金属功能材料 课题组
2022/12/28
该课题组由余鹏教授带领，李冬梅副教授、郭小龙老师、唐本镇老师，研究生白成、彭嘉欣、陈红果、江俊颖、万竹青等组成。该课题组长期聚焦非晶态物理领域的探索，重点研究典型非晶态物质-金属玻璃的结构、力学与制备工艺，同时对非晶态合金及其复合材料、化合物的功能特性，如磁性、电催化性能也有深入研究。近年来，获省部级奖励5项，其中重庆市自然科学二等奖2项，主持国家自然科学基金3项，市级重点项目和人才项目7项，累计...
中国科学院力学研究所揭示非晶合金剪切带涌现的时空序列与临界行为（图）
非晶合金剪切带 时空序列 临界行为
2022/9/13
非晶合金（又称金属玻璃）因具有一系列优异性能在空天、国防、能源等领域显示出广阔应用前景。然而，非晶合金极易形成纳米尺度变形局部化剪切带，而剪切带快速扩展诱致的宏观脆性限制了其工程应用。因此，非晶合金剪切带问题成为力学、物理与材料等相关领域共同关注的重要课题。本征上，非晶合金剪切带涌现是一类远离热力学平衡下时空多尺度耦合的非线性过程。空间上，固有的结构不均匀性会引起强烈的变形及动力学行为的梯度效应。...
中国科学院力学所提出基于双温非平衡热力学框架的非晶合金本构模型（图）
热力学框架 非晶合金 结构演化
2023/6/28
考虑材料内部微介观尺度非平衡结构演化效应的非线性本构关系是力学、材料等领域的核心问题之一。由于固有的长程拓扑无序，外载激励下的非晶合金（也称金属玻璃）在变形过程中内蕴非平衡无序结构的跨时空尺度涌现与演化，导致其变形行为呈现复杂多样性，极大地挑战了传统金属材料位错介导的经典塑性理论。非晶合金基本流动事件的激活除了与其内部原子热振动和外部载荷相关，还必须考虑结构无序度的影响。研究表明，非晶的结构无序度...
中国科学院力学所等提出非晶态固体剪切带失稳的弹性判据（图）
非晶态固体 演化 耦合
2023/6/28
剪切带是一类在自然和工程领域广泛存在的塑性变形局部化失稳现象。本征上，具有特征尺度的剪切带是一种远离热力学平衡的准定态耗散结构，其涌现与演化是多时空、多过程耦合的高度非线性过程。历经百余年研究，人们发现剪切带失稳的物理起源除经典的绝热软化机制外，还可能是某种形式的结构软化。非晶态固体由于长程无序结构极易发生剪切带失稳，其物理机制源于自由体积局域聚集的结构软化，即雷诺体胀(Reynolds dila...
中国科学院物理研究所玻璃中玻色峰机制的研究进展（图）
玻璃；玻色峰；非晶物质
2021/10/11
玻色峰是非晶物质的一个典型特征和动力学行为，涉及其组成粒子振动行为的反常性，即在THz频率范围，非晶物质表现出相对于晶体而言过高的振动态密度，其额外的声子散射在低温下（5~30 K）对比热的贡献尤为突出，导致相对于晶体而言过高的比热。对于晶体材料而言，我们知道其比热在低温下（< 20K）与温度的三次方成正比，德拜T3定律很好地解释了材料低温比热与温度的三次方关系。因此德拜模型被认为是量子理论在20...
随着社会对储能要求的不断提高，多价转移体系特别是镁和铝离子电池逐渐成为下一代高比能、低成本电池的研究热点。然而Mg2+和Al3+载流子的高电荷密度导致其与正极材料之间具有较强的静电作用，严重影响电荷补偿过程，进而无法取得高能量密度。近年来，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验室E01组研究团队，通过调节阴阳离子的能带结构，设计出一系列晶态和非晶态的阴阳离子共变价的正极材料。...
中国科学院物理研究所发现金属冰川玻璃（图）
中国科学院物理研究所 金属冰川玻璃
2020/12/20
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室博士生沈杰在中科院院士、物理所研究员汪卫华，物理所研究员白海洋和特聘研究员孙永昊的共同指导下，制备出以镧铈基非晶合金为前驱体的金属冰川玻璃（图1显示了冰川相的二十面体结构序）。研究人员制备出成分为La32.5Ce32.5Co25Al10（原子百分比）的非晶合金，并发现该样品在差热分析上表现出一个明显的放热峰（图2a）；对加...
2020年11月3日，何梁何利基金2020年度颁奖大会在京举行。物理所汪卫华院士荣获何梁何利科学与技术进步奖。汪卫华院士针对非晶形成机理的难题及非晶新材料探索的挑战，提出用弹性模量为参量来调控非晶结构和性能的思想，建立了弹性模量判据，实现了非晶合金组成和性能的半定量预测和调控。研制出多种新型非晶材料；提出了流变单元模型，解释了非晶强度和形变等力学及流变行为的物理机制，为调控非晶的力学性能奠定了理论...
中国科学院金属研究所首次在块体非晶态材料中实现加工硬化（图）
中国科学院金属研究所 块体 非晶态 材料 加工硬化
2020/2/28
加工硬化或形变硬化，即金属材料随塑性变形而引起强度升高的行为，反映材料在均匀塑性变形中抵抗进一步变形的能力。它是工程材料力学行为最重要的现象，也是金属作为结构材料被广泛应用的重要依据。非晶合金（也称金属玻璃）具有许多优异的机械性能（高屈服应力、高韧性和破纪录的“损伤容忍度”），但应变软化却是其致命弱点。与传统晶体材料不同，它们的变形高度局域化，表现为以剪切带主导的非均匀变形。这直接导致了其室温脆性...
2020年1月10日，国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行，中国科学院物理研究所两项成果荣获2019年度国家自然科学奖二等奖，包括“动力学新模式的发现及在塑性非晶合金材料研发中的应用”成果和与人民大学合作的“铁基超导电子结构与磁相互作用的理论研究”成果。
南方科技大学物理系林君浩课题组合作研究成果在《自然》发表（图）
南方科技大学物理系 林君浩 非晶态材料
2020/2/26
2020年1月9日，南科大物理系林君浩课题组、范德堡大学物理系Pantelides教授课题组与新加坡国立大学物理系ÖZYILMAZ教授课题组合作在非晶态材料中取得关键性突破，成功在低维极限下合成出单层非晶碳材料，并首次在原子尺度下准确测定了该单层非晶碳材料的原子结构，在实空间下计算出其长程无序性的径向分布函数。研究成果以“自支撑单层非晶碳的合成与性能研究（Synthesis and pr...
中国科学院物理研究所非晶中流变单元研究获进展（图）
中国科学院物理研究所 非晶 流变单元 非晶合金
2019/5/20
近年来，人们在非晶体系中发现不同微观区域具有迥异的动力学行为表现，体现为时空的不均匀性。这种不均匀性的存在以及玻璃态中动力学弛豫行为的特性，不符合经典的无序理论和范式，指出了在无序体系中存在动力学缺陷的可能性。非晶合金（或称金属玻璃）不仅具有优异的性能，同时其具有相对简单结构和价键结合，很适合作为模型体系进行研究。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室汪卫华研究组通...
科睿唯安（Clarivate）最近公布了2018年全球高被引科学家名单，西安交大共4名教授入选。其中，能动学院郭烈锦院士、理学院丁书江教授、材料学院马伟教授三人入选交叉学科领域的高被引科学家名单，人居学院程海教授入选地球科学领域高被引科学家名单。