微纳尺度钛和镁力学性能的尺寸效应及应用

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1、微纳尺度钛和镁力学性能的尺寸效应单智伟*1.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，陕西省西安市咸宁西路28号，邮编710049*Tel:029-82668824,E-mail:zwshan@mail.xjtu.edu.cn摘要:过去的几十年间见证了纳米科技的蓬勃发展,同时也提出了很多极富应用前景的新技术概念,如纳米发电机等。它们的共同特点是其基本构成单元既是功能构件，也是结构构件，而且其几何尺寸在微纳尺度（10nm-10µm）范围内。微纳尺度是连接宏观连续介质力学和量子力学的桥梁，也是材料各项性能发生剧烈改变的尺度区间，不断涌现的突破性成

2、果说明，这个领域不仅是科研富矿，而且对我们理解，认识并最终设计材料的宏观力学性能有不可替代的作用。因此,系统、定量地研究微纳尺度结构材料的变形特性和相关机理对纳米器件的设计、优化及可靠使用至关重要。但是由于技术条件的限制，该领域的研究目前尚处在起步阶段。本研究团队选取微纳尺度的典型金属和半导体为研究对象，以原位，定量的透射电镜变形技术为主要手段，在前期工作的基础上，对这些样品在热，电以及微量气氛条件下的变形特性及内在机制进行了探索。本报告将着重介绍我们研究团队目前在微纳尺度密排六方结构的单晶钛和镁中所取得的一些研究成果。专家学术简介：国家“

3、千人计划”入选者，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年基金获得者。现任西安交通大学金属材料强度国家重点实验室副主任，材料科学工程学院副院长，中国青年材料研究学会常务理事，中国电镜学会常务理事及聚焦离子束专业委员会主任，中国仪器仪表学会仪表材料分会常务理事，中国晶体学会理事。近年来的研究方向主要集中于应用和发展定量的原位电镜变形技术（压痕/压缩/弯曲/拉伸/疲劳+电/热/气氛等）对目前材料研究中的一些焦点问题进行探索，并取得如下主要成果：已在包括《自然》，《科学》，《自然—材料》，《自然—通讯》，《美国科学院院刊》，《物理评论快报》，《纳

4、米快报》，《材料会刊》等国际顶级期刊上发表论文40余篇，SCI引用超过2360余篇次，单篇SCI引用最高435篇次。受邀担任美国材料研究学会2016年《材料研究快报》的期刊组织者；组织和共同组织了18次国际学术研讨会；做或署名会议报告180多个，其中一半以上为邀请报告。