网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

《Nature》子刊:突破经典模型!滑移带研究取得重要发现

0
分享至

在工程与自然系统中, 我们常常观察到应变并非均匀分布, 而是集中在狭窄区域内形成“带状结构”(Deformation Banding)。 无论是在金属晶体、金属玻璃、颗粒介质, 还是地壳断层中, 这种变形带无处不在。

早在1900年, Ewing 就首次观测到了金属晶体中的剪切带结构 (Slip Band)。 到了20世纪40年代, Heidenreich、Shockley 和 Brown 借助电子显微镜进一步揭示了这些带状结构的精细特征。 随后, 研究者们开始深入探讨:为什么材料在塑性变形时会出现应变局域?

1950年, Frank 和 Read 提出了一个革命性的模型:位错可在材料内部某个源头大量产生并迅速扩展, 从而形成滑移带。 这一模型成为剪切理论的基石,至今在材料学界广为流传。

近日, 来自美国加州大学尔湾分校(UC Irvine)的研究人员针对滑移带形成提出了新的视角,揭示了两种截然不同的滑移带演化机制。 相关论文以“Divergent evolution of slip banding in CrCoNi Alloys”为题发表在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。 UCI的Penghui Cao教授为该论文的通讯作者,UCI的谢碧君博士和陈航漫博士研究生为该论文的共同第一作者。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58480-4

研究团队通过原位力学压缩、微米级到原子级的多尺度表征和大规模分子动力学模拟,发现了两种不同的滑移带演化并揭示了其位错动力学机制:

受限滑移带(Confined slip band, C-SB):C-SB 的形成主要受全位错(full dislocation)滑移机制控制,符合经典的 Frank–Read 位错模型。位错从固定的 Frank–Read 位错源持续重复发射,生成一系列位错环,并在滑移过程中逐步累积,最终形成局域化的滑移带。在主滑移面上,这类滑移带内部几乎不含明显缺陷,展现出较高的结构完整性。

扩展滑移带(Extended slip band,E-SB):E-SB 的形成机制打破了传统 Frank–Read 模型的适用范围。其演化过程由部分位错(partial dislocation)滑移引发,进而导致原有的 Frank–Read 位错源失效。当分位错滑移后,会在其扫过的区域留下层错结构,从而“钉住”位错源使其无法继续发射新位错。新的位错源随后在主滑移面与次滑移面交界的处动态形成,使得位错可在多个平行平面间连续滑移,最终促成滑移带的逐步增厚和扩展。

图1 变形态CrCoNi合金中的受限滑移带及其微观和原子尺度组织结构

图2 变形态CrCoNi合金中的扩展滑移带及其微观和原子尺度组织结构

图3 受限滑移带和扩展滑移带变形过程中局部塑性应变及微观组织演化

图4 受限滑移带形成的位错动力学机制

图5 扩展滑移带形成的位错动力学机制

本文来自公众号“材料科学与工程”,感谢论文作者团队支持。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
CBA快讯,广东重拳出击,陈海涛或下狠手裁掉博日奇,锁定尼日利亚中锋

CBA快讯,广东重拳出击,陈海涛或下狠手裁掉博日奇,锁定尼日利亚中锋

体坛小快灵
2026-10-10 10:19:06
藏不住了!许家印重大资产被挖出,186.5亿转给了“重庆李嘉诚”

藏不住了!许家印重大资产被挖出,186.5亿转给了“重庆李嘉诚”

数字财经智库
2026-10-08 16:53:54
73岁濮存昕车祸现场被曝!对方自行车被卷车底,鞋掉瘫坐在地

73岁濮存昕车祸现场被曝!对方自行车被卷车底,鞋掉瘫坐在地

揽星河的笔记
2026-10-09 15:08:18
日乒组合闹内讧了?松岛辉空赛后不装了,一番话直戳张本美和心窝

日乒组合闹内讧了?松岛辉空赛后不装了,一番话直戳张本美和心窝

原来仙女不讲理
2026-10-10 01:08:45
中国要学美军换步枪么?美军年底开始换6.8mm步枪,比中国的5.8mm多了1毫米

中国要学美军换步枪么?美军年底开始换6.8mm步枪,比中国的5.8mm多了1毫米

蓝星杂谈
2026-10-10 11:53:46
美国女囚注射死刑失败后下床走动、恢复进食,死刑是否“重来”惹争议

美国女囚注射死刑失败后下床走动、恢复进食,死刑是否“重来”惹争议

澎湃新闻
2026-10-09 11:59:06
俄媒这句话直接封神了,“只有把中国惹急了,世界才会安静下来”

俄媒这句话直接封神了,“只有把中国惹急了,世界才会安静下来”

飘逸语人
2026-10-09 23:14:04
炮制张氏叔侄十年冤狱,女神探聂海芬,民众为何强烈要求从严追责

炮制张氏叔侄十年冤狱,女神探聂海芬,民众为何强烈要求从严追责

墨策讲历史
2026-07-21 16:45:48
日本博主吐槽吐鲁番就餐被赶!只因一句国籍回答,报警后结局出人意料

日本博主吐槽吐鲁番就餐被赶!只因一句国籍回答,报警后结局出人意料

小徐讲八卦
2026-10-10 07:25:58
男单四强定3席:雨果逆转晋级!小勒布伦冲击男单世界第一失败

男单四强定3席:雨果逆转晋级!小勒布伦冲击男单世界第一失败

乒烧泳球
2026-10-10 14:07:39
体制内的人出现了明显的转向!

体制内的人出现了明显的转向!

职场资深秘书
2026-10-07 17:40:02
马雷斯卡:早知曼城被制裁也会选择执教!JJ倾向加盟皇马、巴萨!

马雷斯卡:早知曼城被制裁也会选择执教!JJ倾向加盟皇马、巴萨!

足球侦探
2026-10-10 18:09:25
中际旭创股价8连跌、年内高点回撤逾四成!光模块龙头缘何持续承压?

中际旭创股价8连跌、年内高点回撤逾四成!光模块龙头缘何持续承压?

山东财经报道
2026-10-10 07:53:47
湖南永州女商务局长被举报婚内出轨至少8人,本人回应:没有出轨,准备报警

湖南永州女商务局长被举报婚内出轨至少8人,本人回应:没有出轨,准备报警

新动察
2026-10-09 15:12:40
决战必打,朱拉尼或出2万精锐入也门,沙特要打服,打崩,打投降

决战必打,朱拉尼或出2万精锐入也门,沙特要打服,打崩,打投降

健身狂人
2026-10-09 08:42:43
随着F勒布伦1-4,WTT中国大满贯男单4强已诞生3席:中巴日各一人

随着F勒布伦1-4,WTT中国大满贯男单4强已诞生3席:中巴日各一人

侧身凌空斩
2026-10-10 14:02:05
郑恺苗苗温哥华全家度假!一家五口温馨团聚,婚后生活太治愈

郑恺苗苗温哥华全家度假!一家五口温馨团聚,婚后生活太治愈

笑饮孤鸿非
2026-10-10 12:46:05
寅虎:10.9至10.23后,有桩大事落你头上,并非上天刁难你

寅虎:10.9至10.23后,有桩大事落你头上,并非上天刁难你

匹夫来搞笑
2026-10-10 00:29:51
网传医院又降薪了,已是第二轮,评论区炸锅…

网传医院又降薪了,已是第二轮,评论区炸锅…

慧翔百科
2026-10-10 08:34:31
退休前最后三个月,社保局不会提醒你的 4 件事,漏办亏大几万

退休前最后三个月,社保局不会提醒你的 4 件事,漏办亏大几万

小虎新车推荐员
2026-10-09 08:57:12
2026-10-10 18:36:49
材料科学与工程 incentive-icons
材料科学与工程
材料类综合、全面、专业的平台
8194文章数 17189关注度
往期回顾 全部

科技要闻

上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?

头条要闻

男领导给女下属发送淫秽露骨照片 女方母亲上门讨说法

头条要闻

男领导给女下属发送淫秽露骨照片 女方母亲上门讨说法

体育要闻

十年回首:湖人三榜眼的夏天,与NBA无关

娱乐要闻

宋佳一串三大满贯 争议随之而来

财经要闻

双汇因抗生素超标共被罚1.29亿元

汽车要闻

二十载再越巅峰 第五代全新别克君越今日正式上市

态度原创

时尚
手机
旅游
数码
军事航空

当Nicolas Ghesquièr的“未来主义”学会了呼吸

手机要闻

苹果首款折叠屏iPhone Duo供应链加单30% 还未开售 京东预约人数破200万

旅游要闻

【图见贵阳】假期落幕,甲秀楼依旧游人如织

数码要闻

罗技进军专业视听市场,发布Rally Speakers 2 Pro / Max矩阵式音频系统

军事要闻

美乌将举行新一轮会谈

无障碍浏览 进入关怀版