中国科学院金属研究所的研究人员利用高通量脉冲激光沉积技术,通过调控异质界面位错的柏氏矢量,成功构筑出具有巨大线性应变梯度、超低弹性能以及特殊物理特性的功能氧化物纳米结构。应变(尤其是非均匀应变)能够对特定材料结构实施梯度化调节,从而调控甚至诱导产生母体材料所不具备的全新物理特性。
金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室的固体原子像界面结构研究团队长期致力于材料基础科学问题的电子显微学研究,经过多年的学术积累,近来在解决上述基础科学难题方面取得突破。该项研究结果显示,“向错”的弹性能随尺度的变化具有很强的非线性特征,体现出巨大的尺寸效应。位错是材料科学中的核心概念之一。
该项工作改变了人们对功能材料中有关位错作用的传统认识:位错未必是一定导致某些物理特性降低的结构缺陷,而是能被用来有效调控甚至产生优异物理特性的新组元。该项研究提供了如何利用位错的特性构筑具有连续带隙变化的梯度功能材料的概念、原理及方法。