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  • 应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的第一性原理研究

    Highlight本研究通过第一性原理计算揭示了应变对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的调控作用。三种应变类型(单轴锯齿形、单轴扶手椅和平面双轴)被系统研究,发现单轴应变可诱导显著的弹性各向异性,而双轴应变则无此效应。Results and discussion通过构建2×1超胞的MoS2/MoSe2 LS正交晶系模型(图1),研究发现晶格参数a和b在单轴应变下呈现反向变化规律。弹性常数计算表明:单轴应变会显著影响剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比的空间分布,这种方向依赖性为设计新型应变敏感器件提供了可能。Conclusion应变调控的弹性各向异性行为表明,MoS2/MoSe

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • La含量对低合金耐磨钢中夹杂物、晶粒细化及冲击韧性的影响:原位拉伸测试与EBSD取向分析

    Highlight本研究通过应变调控实现了MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的定量解析,为各向异性增强型应变传感器和可编程纳米电子器件奠定了设计基础。Computational setup采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法,通过CASTEP软件进行晶体结构优化与弹性性质计算。交换关联能采用广义梯度近似(GGA-PBE),平面波截断能设置为520 eV,k点网格设为12×12×1。弹性常数通过应变-应力关系计算,应变范围覆盖-0.06至0.06(步长0.02)。Results and discussionMoS2/MoSe2 LS在2×1超晶胞中呈现二维正交晶系结构(

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • 光控人工突触器件:神经行为模拟与计算机视觉的跨学科突破

    Highlight作为钠离子电池(SIBs)的理想正极,NaxTMO2材料因其可扩展合成和高理论容量备受关注。然而,其商业化进程受限于复杂的相变行为导致的循环稳定性问题。本部分将揭示相变背后的能量-结构耦合机制。Crystal structure chemistryNaxTMO2晶体由过渡金属层(TMO6八面体)与钠层(NaO6多面体)交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),这种结构多样性正是相变复杂性的根源。Overview of phase transition相变本质是Na-O-TM体系能量平衡被打破的过程。电化学过程中,Na+/空位重排会引发不可逆的配位

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 综述:钠离子电池层状正极材料的相变机制与靶向调控策略

    晶体结构化学NaxTMO2作为钠离子电池(SIBs)的核心正极材料,其层状结构由过渡金属层(TM-O6八面体)与钠层(NaO6多面体)交替堆叠构成。根据Na+配位环境差异,可分为八面体相(O型)和棱柱相(P型)。这种结构多样性虽赋予材料高理论容量,却也导致复杂的相变行为,成为制约其商业化的关键瓶颈。相变机制全景解析相变本质源于Na-O-TM体系的能量失衡,表现为Na+配位不可逆转变或晶格畸变。研究揭示四大驱动因素:化学势梯度:Na+脱嵌引发的局部浓度梯度触发相分离;热力学不稳定性:高电压下TMn+迁移与晶格氧流失(O2-)导致结构坍塌;动力学迟滞:Na+扩散能垒变化引发两相反应与固态扩散竞争;

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 锰含量对铸造Fe(15–21)Mn阻尼合金微观结构演变与力学性能的影响机制研究

    Highlight晶体结构化学作为SIBs潜力正极,NaxTMO2层状氧化物具有独特的周期性结构,由TMO6八面体层与NaO6多面体层交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),其结构演变直接影响TM迁移路径和钠离子扩散动力学。相变机制概述NaxTMO2的相变本质是Na-O-TM体系能量平衡的破坏,受热力学驱动力(如化学势梯度)、动力学障碍(如能垒)和电化学极化共同调控。特别值得注意的是,P型与O型相变常伴随晶格参数畸变,这是导致容量衰减的关键因素。相变调控机制通过调控阳离子势(反映静电作用强度)、优化Nae/Naf位点比例、构建短程阳离子有序结构等手段,可有效抑制

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 综述:可离子化脂质mRNA治疗剂的理性设计进展

    晶体结构化学作为SIBs最具潜力的阴极材料,NaxTMO2(TM=Ni/Mn/Fe等)具有独特的层状结构,由TMO6八面体层与NaO6多面体层交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),其中P型结构因Na+扩散能垒更低而更具优势。值得注意的是,NaxTMO2比锂类似物具有更复杂的空间群变化,这与其特有的Na+/空位排列、Na+-TMn+静电作用等结构特征密切相关。相变机制全景在充放电过程中,NaxTMO2会经历复杂的相变过程:热力学驱动:Na+脱嵌导致晶格参数c/a比突变,引发O3→P3相变动力学限制:TM离子迁移能垒差异造成局部结构扭曲电化学耦合:Na0.67Ni

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 综述:界面与表面工程:MXenes、MOFs和AI在能源存储/转换混合材料设计中的交汇

    材料与实验方法采用Ti150钛合金(含Si强化相,α+β→β相变温度1050°C±2°C)与TiNbTaZr高熵合金(BCC结构)作为基材,在850–975°C、15 MPa压力下进行60分钟扩散连接。通过扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)发现,Ti150基体呈现典型双态组织,而TiNbTaZr由等轴晶构成,晶界处存在富Ta析出相。TiNbTaZr/Ti150接头典型微观结构950°C连接界面可分为两个特征区域:区域I以针状α-Ti、β-Ti和(Ti, Zr)6Si3颗粒相为主,区域II为具有高熵特性的BCC固溶体。能谱分析(EDS)显示界面存在Ti、Al、Nb、Zr等元素的梯度扩

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 高性能耐久型NC@MnCo/NC催化剂在氧还原反应中的应用研究

    Highlight探索高活性、低成本的氧还原反应(ORR)催化剂是解决燃料电池阴极动力学缓慢的关键。本研究通过热解核壳结构ZIF-8@MnxCoy-ZIF,制备了表面修饰碳纳米管(CNTs)的NC@MnxCoy/NC催化剂。Mn掺杂不仅增加了氮含量,还显著提升了电子传导性能。得益于双金属活性位点、分级微介孔碳框架、大比表面积和平均孔径、丰富的碳缺陷以及高石墨化度,NC@Mn0.25Co0.75/NC表现出最优的ORR活性和准4电子反应路径,其半波电位(E1/2)达0.811 V,与商用Pt/C(0.807 V)相当。此外,该催化剂在20000秒测试后电流保持率高达94.67%,展现出卓越的耐久

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-02

  • 铒(Er)微合金化对Al-Zn-Mg合金η′相和T′相析出强化及耐蚀性的原子探针层析研究

    Highlight铒(Er)的微合金化效应由于两种合金的热轧温度(450°C)和固溶处理温度(470°C)均高于再结晶温度(300°C),经固溶处理后完全再结晶。含Er合金在均匀化处理中形成的Al3(Er,Zr)颗粒(图6g-h)在后续热处理中钉扎晶界和位错,使晶粒尺寸细化46%,并促进η′相和T′相异质形核,从而显著提升力学性能。Conclusions通过APT和TEM对120°C/48h时效处理的两种合金系统研究得出:Er添加使析出相数量密度从1.34×1023/m3飙升至4.36×1023/m3,体积分数从1.38%增至3.22%,这归因于Er提供了异质形核位点;含Er合金中T′相占比7

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 混合轧制工艺对Mg-14Li-3Al合金微观结构与力学性能的协同调控机制

    Highlightβ-Li相镁锂合金虽具优异成形性,但绝对强度低限制了其结构材料应用。本研究通过热轧(260°C,≤30%道次压下率)与淬火后室温轧制的混合工艺,使Mg-14Li-3Al合金的极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提升至311.9 MPa、307.1 MPa和13.9%。其强化机制源于:1)热轧过程中亚晶结构减少无沉淀区(PFZ),促进β-Li→MgLi2Al+Mg→AlLi+Mg相变;2)AlLi相在晶界/亚晶界处钉扎位错;3)室温轧制形成高畸变能区,促进Mg富集并加速相变,位错在晶界附近塞积形成局部屈服带(Luders band)。Effect of mix-rolling o

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 低温低周疲劳下商业纯钛的疲劳行为与微观结构演变及其在航空航天领域的应用

    Highlight低温环境下机械孪生对钛的塑性变形至关重要,其激活能同时提升强度和延展性。但孪生与位错滑移在低周疲劳(LCF)中的相互作用机制尚不明确。本研究通过对比商业纯钛(CP-Ti)在室温和低温(-196°C)下的LCF行为,发现低温样品中孪晶分数显著增加,且反向加载阶段发生明显解孪(detwinning)。这些微观结构演变(包括残余孪晶和晶粒细化)通过Hall-Petch关系和Taylor硬化定律解释了疲劳性能的提升。LCF Test 1: 离体微观结构分析图4显示低温首循环最大疲劳应力达417 MPa,比室温高33.7%。50次循环后CT样品应力升至430 MPa,500次循环后进一

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 氮气煅烧氛围对45S5生物活性玻璃合成特性及生物活性的调控机制研究

    Highlight亮点本研究揭示了氮气煅烧氛围(BG-N)可显著提升45S5生物活性玻璃的硅钙钠石相含量(22.3% vs 5.4%),通过增强Si-O-P键合和优化表面化学性质,实现更优异的生物活性、蛋白吸附能力(927 μg vs 892 μg)和细胞响应(增殖率达180%)。Materials and Methods材料与方法采用溶胶-凝胶法制备45S5生物活性玻璃:将14 ml双蒸水与7.2 ml乙醇[Hymen]混合搅拌20分钟,加入25 ml正硅酸乙酯(TEOS)[Sigma Aldrich]继续搅拌,缓慢加入3.6 ml硝酸(HNO3)[Merck]作为催化剂。后续通过不同煅烧氛

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-02

  • 钾金属负极界面多功能原位聚合保护层的构建及其电化学性能研究

    Highlight钾(K)金属负极在充放电过程中经历剧烈体积膨胀,导致表面结构破损、界面电流密度分布不均,进而引发不可控的枝晶生长和"死钾"形成。本研究发现丙烯酸基团可在K金属表面发生原位聚合反应,形成柔性有机保护层,显著增强SEI的结构稳定性。The inhibitory effect of CA on electrolyte depletion咖啡酸(CA)因其强吸附特性可优先吸附于K金属表面,其中与吸电子羧基共轭的不饱和碳原子发生阴离子聚合,形成结构稳定的聚合物SEI层。这种原位生成的保护层能物理阻隔高活性K金属与电解液的直接接触,有效抑制电解液持续消耗。ConclusionK金属极强的

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-02

  • 电子辐照下SnPb焊点界面驱动的不对称扩散与力学退化机制:多尺度模拟揭示空间电子封装材料可靠性关键

    在深空探测任务周期不断延长的背景下,航天器电子系统面临着高能电子辐照的严峻挑战。统计显示,近70%的航天电子器件失效源于封装结构问题,其中焊点损伤尤为突出。尽管SnPb焊料因其优异的可焊性和抗疲劳性能仍被NASA规定为关键应用材料(要求含铅量≥3%),但现有研究多聚焦于γ射线辐照效应,对空间环境中更为普遍的MeV级电子辐照作用机制认识不足。特别是电子辐照引发的界面原子迁移、非晶化演变及其与力学性能的关联规律,成为制约长寿命航天电子发展的关键瓶颈问题。哈尔滨工业大学精密焊接与连接材料及结构国家重点实验室的研究团队通过创新性设计准原位实验与多尺度模拟相结合的研究策略,在《Materials Let

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-02

  • 生物功能化Zr-Ti-Si与Zr-Nb-Fe非晶薄膜增强医用植入体耐腐蚀性与生物相容性的研究

    在医疗植入领域,316L不锈钢(316LSS)虽因机械性能优异被广泛使用,但其易腐蚀、金属离子析出等问题常导致植入失败。更棘手的是,传统涂层如羟基磷灰石(HA)易剥落,而块体金属玻璃(BMGs)又存在室温脆性缺陷。如何开发兼具强韧性和生物安全性的表面改性技术,成为突破植入体寿命瓶颈的关键。长庚大学化学系的研究团队创新性地采用高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)结合射频溅射的混合工艺,在316LSS基底上制备了四种三元非晶薄膜(TFMGs):Zr-Ti-Si-13.62at.%(ZTS100)、Zr-Ti-Si-28.10at.%(ZTS200)、Zr-Nb-Fe-31.73at.%(ZNF100

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-02

  • 1T/2H MoS2异质界面增强压电极化协同过一硫酸盐高效降解有机污染物的机制研究

    Highlight本研究突破传统压电催化依赖高强度超声的局限,通过构建1T/2H MoS2异质结构,在机械搅拌下即可激活PMS产生强氧化性活性氧物种(ROS)。Chemical reagents实验采用二水钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)、硫脲(CH4N2S)等基础试剂,其中1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(C8H15ClN2)作为离子液体模板剂,巧妙调控了MoS2的晶相转化。CharacterizationX射线衍射(XRD)显示1T/2H MoS2在14.3°、32.7°和58.4°处出现特征峰(对应六方相MoS2的002、100和110晶面),但峰宽增加且强度减弱,证实了1T金属相与2H半

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-02

  • 综述:铜基催化剂稳定性增强的优化策略

    铜基催化剂稳定性增强策略研究进展引言电催化二氧化碳还原(ECO2RR)是实现碳资源循环利用的关键技术,其中铜(Cu)基催化剂因其对*CO中间体的独特吸附能力,成为生成C2+产物的理想材料。然而,催化过程中Cu价态变化(Cu2+/Cu+/Cu0)、表面毒化和结构重构等问题严重制约其工业化应用。失活机制• 价态变化:Cuδ+在还原电位下易被还原,如Cu-酞菁催化剂中Cu2+还原导致活性下降• 表面毒化:电解质杂质吸附阻塞活性位点• 结构重构:奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)和颗粒团聚等现象改变预设微观结构配体效应优化3.1 价态稳定卤素桥联双核Cu(I)配位聚合物(Cu-SCP

    来源:Materials Reports: Energy

    时间:2025-08-02

  • 基于聚乙烯醇/黄原胶的液态抗菌伤口敷料:柔性机械性能与高效促愈合双重优势

    伤口感染是困扰人类数千年的健康难题,每年全球有数百万人因此遭受痛苦。传统纱布类敷料虽能吸收渗出液,却存在易粘连伤口、限制活动范围、需辅助固定等缺陷,更糟糕的是其强吸水性会破坏伤口微环境,反而不利于细胞存活。在关节等动态部位,传统敷料更容易因频繁移动而失效。面对这些挑战,江南大学纺织科学与工程学院的研究团队独辟蹊径,将合成高分子聚乙烯醇(PVA)的柔韧性与天然多糖黄原胶(XG)的生物相容性相结合,创新性地开发出具有"液态涂抹-快速成膜"特性的PVA/XG-MC抗菌伤口敷料,相关成果发表在《Materials Letters》上。研究人员采用溶剂浇铸法制备材料,通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-02

  • 多糖胶束水凝胶递送银杏内酯B促进伤口愈合

    慢性伤口治疗面临药物递送和微环境调控的双重挑战。传统治疗中,银杏内酯B(GB)虽具有抗炎、抗氧化和促血管生成等多重功效,却因水溶性差(<5 μg/mL)、口服生物利用度低(<10%)而临床应用受限。同时,伤口部位持续的氧化应激和炎症反应会阻碍组织再生,导致急性伤口转为难以愈合的慢性伤口。针对这一难题,温州医科大学附属第三医院的研究团队创新性地将天然多糖材料与组织工程技术相结合,开发出"胶束-水凝胶"协同递药系统。相关成果发表在《Materials Letters》上。研究人员首先通过疏水改性普鲁兰多糖(PUL)构建载GB聚合物胶束(GBM),随后将胶束嵌入由氧化海带多糖(OLM)和

    来源:Materials Letters

    时间:2025-08-02

  • 应力松弛时效对7055铝合金淬火残余应力削减效应的机理研究

    在航空航天领域,高强铝合金构件因优异的比强度成为关键结构材料,但淬火工艺产生的残余应力如同"隐形杀手"——不仅导致后续机加工变形,更会显著降低构件疲劳寿命。以7055铝合金为例,其淬火残余应力可达材料屈服强度的30%-50%,传统时效处理虽能改善力学性能,却对残余应力调控效果有限。如何实现"鱼与熊掌兼得"(即同时保证材料强度与应力消除),成为困扰工程界的卡脖子难题。山东大学金属成形高端装备与先进技术国家重点实验室的Yexu Li团队在《Materials》发表的研究中,创新性地将应力松弛机制引入时效处理,提出"应力松弛时效"新工艺。研究人员设计多组对照实验,通过电子背散射衍射(EBSD)分析显

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02


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