2020年5月20日上午10点30分，材料学院第十六届学术论坛博士宣讲会使用“腾讯会议”软件以线上直播的形式顺利举办。此次宣讲会邀请到董莹博士和孔祥飞博士为同学们介绍他们近期的研究成果。
首先，董莹博士与我们交流了了她目前的研究课题“一种高性能SmCo5纳米粒子的制备方法”。她先介绍了永磁材料的发展进程及目前的重要研究方向，即纳米永磁材料，进而提出了SmCo5纳米粒子作为永磁材料的应用与优势。董莹博士的工作主要集中在Sm-Co纳米材料的创新制备方法上，发现通过化学合成+钙热还原方法制备的纳米材料具有显著的特点，如纳米颗粒尺寸、形貌可控，颗粒尺寸小、分布窄等。对此进行了试验方案的设计，选用氯化物体系，通过超声共沉淀的方法来原位引入阻隔剂，然后得到SmCoCa-OH前驱体，再通过钙热还原获得Sm-Co材料。对得到的材料进行粒径和形貌以及相组成分析，总结阻隔剂在其中所起的作用，调控阻隔剂的含量来获得最优。接下来对成品材料进行了结果分析，当阻隔剂CaCl2添加量为0.77g时制备的的SmCo5纳米材料明显比研磨加入CaO的性能要大大提高，粒子烧结情况也有所改善。同时也进行了其他方面的性能表征和检测。最后，董莹博士对其研究工作进行了总结：制备出具有高分散性、粒径均匀分布、可取向、具有高磁性能的SmCo5纳米材料；提出原位引入阻隔剂减少粒子烧结的新方法，并研究了反应机理。
随后，孔祥飞博士介绍了“Ag/Cu界面辐照损伤演化与位错形核机制的实验与计算模拟”课题的研究情况。实际应用的金属材料大多都是多晶体，其内部存在大量晶界，界面的存在影响材料的力学行为和强度。对Ag(111)//(111)Cu界面进行He离子辐照后，发现界面处缺陷以空洞为主，层错四面体较少，故对界面处到底择优保留何种缺陷的问题进行了研究。孔祥飞博士根据界面处的TEM照片进行界面建模，并在界面处放置空洞和层错四面体缺陷，经过保温、退火后采用“位错抽取算法”研究了界面处位错结构与应力、原子势能的分布，由于位错的影响二者分布都不均匀。随后，孔祥飞博士又在Ag/Cu界面、AgΣ3(111)孪晶界、Ag单晶体内引入空洞进行对比，发现升温后，空洞逐渐转化为层错四面体，但三种界面的转化温度存在差异，转化时界面处高能原子首先进入空洞内部，打破平衡结构，随后形成四个原子的层错四面体单元。之后，孔祥飞博士又研究了惰性元素He的作用，在空洞内加入不同数量的He原子，Ag/Cu界面处He原子达到4个时无法转化，Ag单晶内部He原子达到2个时无法转化，故惰性气体会阻碍空洞转为层错四面体。最后，对模型沿x、y、z三轴进行准静态拉伸、压缩加载，以研究界面缺陷对力学性能的影响。经过研究，孔祥飞博士得出以下结论：（1）Ag/Cu界面会促进Ag侧空洞向层错四面体转化，具体表现为：界面所需温度较Ag单晶内和Ag孪晶界低100K以上，且空洞含有一定浓度的He原子时，转化仍可以发生；（2）界面处空洞的转化，是由界面处高能原子发生跳跃，进入空洞内部而触发，界面原子跳跃所需能垒比单晶内部低；界面错配位错导致的切应力不均匀分布是主要原因；（3）四面体界面的屈服应力在大部分加载方式下要小于空洞界面，即四面体界面更容易发生塑性变形，但是四面体会在位错形核后被消耗，界面恢复相对平整状态。
至此，本次博士宣讲会圆满结束。通过本次宣讲会，同学们充分了解了与自己研究课题不同的其他领域的相关知识，开阔了视野，收获颇丰。
图/文 郑俊卿 朱彩霞
