原子探针揭示新材料奥秘:3D视界洞悉微观结构

澳大利亚悉尼大学的研究团队在《自然·材料》杂志上发表了一篇论文,他们提出了一种新方法,可以解码“材料基因组”。该方法通过使用原子探针断层扫描(APT)技术,能够检测到晶体材料原子级结构的微小变化,这有助于我们更好地理解材料的特性和行为的基本起源。这项突破对于开发新型材料具有重大意义,它将推动人们研发用于航空航天业更坚固且更轻的合金、用于电子设备的新型半导体以及用于电动机的改进磁铁等。

研究人员主要针对的是钴-铬-镍高熵合金,这种合金在高级工程应用中具有很大的潜力。他们通过对复杂的APT成像数据的分析,并结合先进的数据科学技术,实现了以3D形式的可视化原子,进而观察和测量短程阶梯(SRO),并比较在不同加工条件下合金的变化。

这一研究为理解和控制关键材料特性提供了新的视角和方法,同时也为科学家提供了一双新的“眼睛”,使他们能够看到原子级架构的微小变化,是如何导致材料性能发生巨大变化的。更重要的是,SRO提供了详细的原子级蓝图,大大增强了我们对材料行为的计算模拟、建模和最终预测能力。

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