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讲座通知:共价晶体纳米力学研究及其超大弹性现象


时间:2021521日(周五)上午(9:30-11:00

地点:二办311

主讲人:张洪题,博士,上海科技大学物质科学与技术学院助理教授、研究员、博士生导师。2013年于华东理工大学材料科学与工程学院获得硕士学位,2016年于香港城市大学机械工程系获得博士学位,毕业后继续于香港城市大学机械工程系从事博士后研究,于201811月加入上海科技大学物质学院。研究兴趣主要为功能材料原位微纳米力学研究。使用原位电镜纳米力学测量手段,开展(1)硅、金刚石等共价键键合的晶体材料在微纳米尺度所展示出的力学性能以及形变机制研究;(2)金属有机框架(MOF)、钙钛矿、电极材料等在催化、能源等领域较为重要的功能材料在纳米尺度所表现的力学性能的研究;(3)块体高熵合金、金属间化合物、金属玻璃等先进结构材料在微纳米尺度下的力学性能以及强韧机制研究。早期研究成功实现了硅、金刚石等共价键晶体材料的超大弹性变形,相关研究成果发表于Science(共同一作)Science Advances, Materials Research Letters, Experimental Mechanics等国际著名学术期刊。

报告内容:

一,纳米共价键晶体的超大弹性变形现象;由于其优异的物理特性,纳米尺度共价键晶体在近几十年内引起了广泛的研究兴趣。基于自主开发的原位纳米力学测试技术,我们发现采用“自下而上”气液固方法生长的直径在一百纳米左右的单晶硅纳米线可以在室温下被循环拉伸至10%以上的弹性应变。个别样品的弹性应变甚至达到了16%,接近了硅的理论弹性变形极限。对同为共价晶体的单晶以及多晶金刚石纳米针的弯曲变形行为进行研究,发现单晶金刚石纳米针亦可以承受超大弹性弯曲变形,局部拉伸应变达到了9%,对应局部强度为89-98GPa,同样趋近了金刚石的理论弹性变形极限和理论强度。研究结果除了对共价键晶体在先进的“柔性电子器件”应用有着重要意义外,超大弹性变形所引发的对共价键晶体带隙结构的调控也为其在新兴的“弹性应变工程”领域内的应用提供可能。

二,上海科技大学物质科学与技术学院2021年研究生招生政策宣讲及夏令营邀请。



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