西安交大揭示納米氦泡銅變形機理

　　亞微米尺度金屬材料的力學性質不同于塊體材料，雖然其強度較高，但卻表現出變形失穩等弱點，這不利于微納尺度器件的長期使用。

　　為了提高小尺寸材料的變形能力，西安交大材料學院微納中心碩士生丁明帥，在導師單智偉教授和韓衛忠教授的指導下，借助原位納米力學技術，通過高溫氦離子注入在金屬銅中形成平均尺寸為6.6納米的高密度氦泡，隨后加工出亞微米尺度試樣進行力學測試，發現單晶銅內部的納米氦泡不僅是位錯的可剪切障礙物，能有效減緩位錯運動，同時還是活躍的內部位錯源，使變形時位錯保持有效增值，進而產生更加均勻和穩定的變形。在拉伸頸縮階段后期，氦泡會發生顯著長大和合并從而引起試樣的快速斷裂。該研究組還表示，納米氦泡對于提高亞微米尺度金屬材料的變形能力具有關鍵作用。

　　這一研究工作和結果為設計高性能金屬結構材料和新型抗輻照損傷材料提供了新思路，特別是對于運用氦泡工程等理念設計高性能金屬材料和新型抗輻照損傷材料具有重要的指導意義。日前，該項研究成果在線發表在《納米快報》上。該研究得到國家自然科學基金、中組部青年千人計劃、西安交通大學青年拔尖人才支持計劃等項目的共同資助。