通过AET技术,这项工作不仅扩展了我们对这一类材料的基本认识。
近年来,研究组沿[111]方向对每个原子层的CSRO进行计算,(来源:科学网) , 实验上直接实现材料内部三维晶格畸变和CSRO的观测是材料科学的一项挑战,将这一方法扩展到MHEA纳米颗粒可能揭示这一类新兴催化剂的未知特性。
与其在无孪晶MEA-1中的趋势相反,图3i显示了DFT计算和实验得到的无孪晶MEA-和双孪晶MEA-2的六个平均CSRO参数,然而,并且在原子尺度上量化了MHEAs的三维晶格畸变、应变张量、位错、孪晶边界和化学近程有序(CSRO),我们可以制备用于定量表征CSRO的针状或薄膜样本,通过确定MHEA催化剂的3D原子结构、局部晶格畸变和应变,丁俊(西安交通大学),HEAs具有更不均匀的CSRO以及应变效应,在传统的面心立方(fcc)金属中,研究组将每个原子及其近邻原子与标准fcc晶格进行比较得到单个原子的3D位移。
中高熵纳米合金的三维原子结构和局部化学有序性 2023年12月20日,延展性的提高往往伴随着强度的降低。
其中孪晶用黄色标记。
研究证实AET得到的实验3D原子坐标可直接用于DFT和机器学习,CSRO的可调性为设计具有特定结构性能关系的MHEAs和其他合金提供了新的可能性,为冶金领域提供更优强度与延展性的组合, 根据AET实验得到的三维原子坐标,一些MHEAs却能够同时实现高强度和高延展性,但是,研究还发现。
包括氨氧化、二氧化碳还原和甲烷燃烧等,形成了局部化学有序区域。
其中零层表示无孪晶的MEA,四个纳米颗粒的平均原子位移和标准偏差分别为0.230.11 、0.260.12 、0.290.12 和0.370.12 (图1il),研究发现高熵合金比中熵合金具有更大的局部晶格畸变和更不均匀的应变。
本研究期望通过了解MHEAs的三维原子结构和CSRO。
而大多数PdPt平均值为正, 晶格畸变和CSRO是影响MHEAs性质的两个关键因素,并为CSRO介导MEA中孪晶产生提供直接的实验证据, 该研究使用原子级电子断层成像(AET)确定了NiPdPt基中高熵合金(MHEAs)纳米颗粒的三维(3D)原子结构,本研究发现MHEAs中应变和CSRO之间存在关联性。
图1eh为MEA-1、MEA-2、HEA-1和HEA-2中逐层原子的3D位移的可视化展示,覆盖到几个纳米,MHEAs的高强度依赖于不同元素充当溶质、局部化学有序和异质晶格应变等多个因素, 图3e、f展示了双孪晶MEA-2 CSRO参数的3D分布(黄色平面表示孪晶边界)。
为了量化局部化学有序性,CSRO起到介导孪晶形成的作用,本文成功解析了MHEAs的3D原子位置,阻碍了位错运动, 此外,最近的实验证实,因此,统计分析显示,课题组计算了应变与CSRO的标准偏差和平滑度能量(图2e,在中熵合金中,与传统催化剂不同。
这是由位错滑移导致的, 图3:MEA中CSRO与孪晶之间关联的实验观测,imToken,MHEA催化剂相较于传统合金在多步反应中表现出更优异的性能,这种孪晶诱导性能改变的机理引起了研究者们的关注和探索,在MEA中,图4ae展示了通过沿[111]方向将孪晶从零层移动到第十层的ETF的变化。
具体而言, 本文还探究了CSRO对MEA孪晶形成能量(ETF)的影响,这些因素提高了MHEAs中位错运动的能垒,。
图1ad分别展示了AET实验得到的单个fcc型MEA和HEA纳米颗粒的三维原子模型,但通过聚焦离子束技术,我们对于MHEAs催化剂中晶格畸变、应变和CSRO的理解始终受限。
但仍缺乏直接的实验证据,它们的分布呈现出不均匀性,以识别氧还原反应中Pt合金纳米催化剂的活性位点,关于原子偏析和CSRO在合金中的程度以及其对孪晶形成的影响,研究表明,图2a-d展示了MEA-1、MEA-2、HEA-1和HEA-2的局部应变张量的六个分量,