大多数工程材料基于多相微结构，通过控制相平衡或通过制造不同材料（如在薄膜加工中）产生。在这两个过程中，微观结构通过跨异相界面的错配位错（或几何错配位错）向平衡松弛。尽管它们无处不在，但由于它们的埋藏性质，直接探测错配位错的动态作用是无法实现的。
日前，美国纽约州立大学宾汉姆顿分校周光文教授课题组，以氧化铜到铜的界面转变为例，展示了错配位错在以间歇方式调节氧化物到金属的界面转变中的作用。通过这种方式，界面凸台的横向流动被固定在错配位错直到位错爬升到新的氧化物/金属界面位置。
结合原子计算，确定了钉扎效应与金属原子的非局部传输以填充位错核心的空位有关。这些结果提供了对固-固界面转变的机理见解，并对利用掩埋界面处的结构缺陷来调节质量传输和转变动力学具有重要意义。
相关论文以题为“Dislocation-induced stop-and-go kinetics of interfacial transformations”发表在最新Nature上。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04880-1
图1. 在Cu2O/Cu界面形成错配位错
图2. 在623 K和5.3 Pa的H2气体中Cu2O→Cu界面转变的停歇流动的原位TEM可视化
图3. 停走式Cu2O→Cu界面转变的DFT建模
本文来自微信公众号“材料科学与工程”。
