通過(guò)創(chuàng)造雜化結(jié)構(gòu)而集合晶態(tài)與非晶態(tài)的各自的優(yōu)勢(shì)一直是材料科學(xué)家們追求的理想目標(biāo)之一。近日,北京高壓科學(xué)研究中心(HPSTAR)呂旭杰研究員帶領(lǐng)的研究小組,采用壓力調(diào)控,首次在單一材料的亞晶格尺度上觀察到晶體-非晶雜化態(tài)。日前,相關(guān)研究發(fā)表在近期的自然子刊,論文地址:https://www.nature.com/articles/s41467-022-32419-5。
“晶體和非晶結(jié)構(gòu)在宏觀、介觀尺度上的復(fù)合已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展,而更微觀尺度的雜化結(jié)構(gòu)將具有更本征的特性,亟待我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)、卻仍然面臨較大的挑戰(zhàn)?!眳涡窠苎芯繂T說(shuō),“為此,我們提出了一種策略來(lái)調(diào)節(jié)晶體的化學(xué)鍵層級(jí),這將使基于不同亞晶格的雜化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為可能?!?/p>
該研究工作第一作者、北京高科中心博士后卜克軍博士說(shuō),這也是首次在單一材料的亞晶格尺度上觀察到晶體-非晶雜化態(tài),該材料兼具低的熱導(dǎo)率和金屬導(dǎo)電率,實(shí)現(xiàn)了兩種相互競(jìng)爭(zhēng)的物理性能的協(xié)同改善。
根據(jù)原子排列是否存在長(zhǎng)程周期性,固體一般可分為晶態(tài)和非晶態(tài)。原子之間不同的排列方式及其相互作用使晶態(tài)、非晶態(tài)材料展現(xiàn)出不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。晶態(tài)和非晶態(tài)材料各具優(yōu)勢(shì),如何獲得晶體-非晶雜化材料來(lái)集成這兩種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)是理解其內(nèi)在相互作用機(jī)制的關(guān)鍵、也是新材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的重要方向。(光明日?qǐng)?bào)全媒體記者袁于飛)