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金属材料强度全国重点实验室
材料学科校友会
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原子级制造是未来原子尺度信息器件所需的关键技术。其中基于扫描探针显微镜的针尖操纵是原子级制造的一种重要手段，它可以实现单原子精度的结构构筑和精准调控，对石墨烯等二维材料则可以实现原子级精准折叠。未来石墨烯器件的制备需要对晶圆级样品进行原子级精度的图案化，然而在所形成的新鲜边缘上，原子重构和杂质吸附往往对器件输运特性产生影响。石墨烯边缘的原子级精度切割和边缘结构演化的微观规律仍然是有待探索的科学...
西安交大科研人员发现极低温环境双层石墨烯撕裂边缘自发封闭的自缝合机制
铁电材料中，畴界作为分隔不同极化取向区域的关键界面，其结构直接影响材料的电导率、电磁耦合等功能特性。传统铁电材料中的畴界多呈现头-尾排列的电中性构型，以尽可能降低静电能。然而，近年来在单质铋（Bi）单层二维铁电材料中发现的本征稳定180°带电畴界，突破了这一传统认知，为铁电畴界的基础研究与功能器件应用开辟了新方向。由于二维铋烯中电子型极化较弱，其畴界能主要由应变能主导，而非传统铁电材料中的静电能，这使...
西安交大研究人员在二维铁电拓扑畴领域取得新进展
电动汽车和消费电子产品等领域对高能量密度、长循环寿命和高安全性的锂离子电池需求日益迫切。高容量硅基负极（>1500 mAh g−1）与高电压富镍三元正极匹配，可以实现>400 Wh kg−1的高能量密度。然而，硅负极在充放电过程中存在巨大的体积膨胀（~400%），导致其结构粉化、电极分层，以及不稳定的固态电解质界面。这些问题导致活性锂持续损失和容量快速衰减，特别是在4.5 V级高电压和宽温区（如60°C ~ −40°C）的严苛条件下，传...
金属材料强度全国重点实验室在高比能硅基电池电解液设计方面取得新进展
人们通常见到的合金都是晶体。然而，当结晶被快冷抑制之后，得到的合金虽然外表看上去与常规合金无异，内部却已完全不存在晶体结构，如图1中左图所示。周期表中大多数元素及其组合，都能够以非晶态存在, 例如，非晶态的单质Ta、Au，二元、三元乃至多元的Ni-B、Cu-Zr、Ce-Al、Mg-Cu-Y、Fe-Si-B、Sc-Sb-Te、Pd-Ni-Cu-P、Zr-Cu-Ni-Al等等。这带来了大量的新材料、各种各样的新性能、以及新的加工成型方法，从而开辟了一个平行于常...
西交大材料创新设计中心在《先进材料》发文
TiNi基合金因其优异的形状记忆效应和超弹性等特性，在航空航天、机器人、医疗器械和固态制冷等领域展现出广阔的应用前景。然而，传统TiNi基合金普遍面临“大功能响应”与“高循环稳定性”难以兼顾的挑战，即在呈现较大可回复应变或显著弹热效应时，材料易发生性能衰减，严重制约其长期可靠应用。因此，如何在大功能响应与高循环稳定性之间实现协同优化，已成为形状记忆合金领域亟待突破的一个瓶颈问题。针对上述问题，金属材料...
金属材料强度全国重点实验室在高性能超弹合金设计方面取得新进展
