科研动态--中国科学院金属研究所

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晶界-表面截交线对强度的作用研究取得重要进展

作为两种面缺陷间的几何交线，表面-晶界截交线（surface triple junction或STJ）是多晶体材料表面上的常见线缺陷。在块体材料中，位于STJ的原子体积分量极低，其对材料整体强度的贡献几乎可以忽略。随着材料尺寸降低至亚微米甚至纳米尺度（如薄膜、纳米线等），STJ原子体积分量急剧上升。但这一特殊线缺陷是否以及如何影响材料力学性能尚无定论。如何将STJ对材料强度的贡献从表面及晶界效应中分离出来也是一个巨大挑战。　　最近，金属所沈阳材料科学国家研究中心金海军研究员团队在这一问题上取得进展。该团队在电化学环境下进行原位压...

2021-06-16
亚纳米尺度Pt₃金属团簇催化材料研究取得新进展

最近，金属所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员和博士研究生陈晓雯等人与北京大学马丁教授、香港科技大学王宁教授、中科院上海应用物理所姜政研究员以及中科院山西煤化所温晓东研究员等团队合作，通过对金属Pt团簇的配位数精准调控，在亚纳米尺度下成功构建全暴露Pt3金属团簇催化材料，并实现其低温高效催化丁烷脱氢制烯烃。近日，《自然-通讯》(Nature Communications) 在线发表了该项研究成果(DOI:10.1038/s41467-021-22948-w)。　　丁烷直接脱氢是工业催化领域生产丁烯的重要过程之一。其中该过程的副反应包括积炭、氢解和裂化是...

2021-05-14
金属所开发镍/碳复合电极实现5-羟甲基糠醛高效电重整过程

生物质作为一种新型的可再生非化石资源，被认为是潜在化石资源替代品。5-羟甲基糠醛（HMF）作为生物质资源的重要代表性平台产品之一，可以作为原料生产多种高附加值化合物。将电氧化HMF与在新能源领域中具有重要研究意义的析氢反应耦联是一种极具应用前景的绿色策略，不仅能够突破电催化水裂解体系的动力学瓶颈，而且能够有效降低体系电能消耗。然而，目前该研究方向仍处于概念验证的初始阶段，并面临许多挑战。　　日前，金属所沈阳材料科学国家研究中心能源催化材料课题组齐伟研究员团队提出通过电沉积技术将镍以纳米片的形式均匀生长...

2021-05-08
金属所提出插层构筑强键合方法设计新型六元环MA₂Z₄材料家族

从石墨烯、六方氮化硼、二硫化钼到MnBi2Te4等，这些六元环无机二维材料的结构越来越复杂，组元越来越多，性能也越来越丰富。目前二维材料的设计主要是通过将三维范德瓦尔斯层状材料剥离得到其对应的二维材料结构。设计无已知三维母体材料的二维层状材料，可极大拓展二维材料的物性和应用，具有重要的科学意义和实用价值。　　2020年，金属所沈阳材料科学国家研究中心材料设计与计算研究部的研究人员曾利用第一性原理计算方法协助先进炭材料研究部任文才、成会明研究组解析了无已知三维母体的新型二维范德瓦尔斯层状六元环材料MoSi2N4的精...

2021-04-23
研究发现镁合金中溶质原子在晶界上非对称有序偏聚形成二维界面超结构

经典的McLean偏聚理论认为溶质/杂质在界面上一般以单层或亚单层无序方式形成偏聚，忽略了界面原子之间的相互作用，也没有界面结构转变。最近，金属所杨院生团队与东北大学秦高梧团队合作，利用球差校正的HAADF-STEM技术在Mg-Nd-Mn三元体系中发现Nd/Mn溶质原子在线性倾转晶界上发生周期性的非对称有序偏聚，形成了如图1所示的4种新的偏聚模式。结合分子动力学模拟及Voronoi分析，发现这些线性非对称/对称倾转晶界上存在周期性交替分布的张应变区与压应变区，溶质原子在弹性应变最小化的驱动下偏聚到晶界上的特定张/压位点，形成由特定...

2021-03-31
面向人工视觉的碳纳米管光电传感器阵列问世

视觉系统对生物体的生存和竞争都必不可少。在视觉信息处理过程中，在大脑视觉中枢做出复杂行为判断之前，视网膜在对光刺激信号进行检测的同时，并行处理所捕获的图像信息。开发人工视觉系统的挑战是双重的，既要重新创建动物系统的灵活性、复杂性和适应性，又要通过高效率计算和简洁的方式来实现它。目前的人工视觉系统往往采用传统的互补金属氧化半导体（CMOS）或者电荷耦合器件（CCD）图像传感器与执行机器视觉算法的数字系统相连接来实现，这些传统的数字人工视觉系统具有功耗高、尺寸大、成本高等缺点。相比而言，人类视觉系统拥...

2021-03-19

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