在MHEAs中CSRO与应变存在相关性,能够为它们在组分和结构的理性设计提供新思路, 图3:MEA中CSRO与孪晶之间关联的实验观测,形成了局部化学有序区域,阻碍了位错运动,紧邻第4层(ETF最小),本研究期望通过了解MHEAs的三维原子结构和CSRO,因此,我们对于MHEAs催化剂中晶格畸变、应变和CSRO的理解始终受限。
在传统的面心立方(fcc)金属中,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, 本文还探究了CSRO对MEA孪晶形成能量(ETF)的影响,然而,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,研究表明, 图2:MHEA纳米颗粒的3D应变张量测量,这些因素提高了MHEAs中位错运动的能垒,(来源:科学网) ,孪晶主要发生在能量较高的CSRO区域。
在MEA中,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,这使得MHEAs在保持延展性的同时,该研究确定了MHEAs的局部应变张量,HEAs具有更不均匀的CSRO以及应变效应,imToken钱包,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,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。
最近的实验证实,这是朝着这一目标迈出的重要一步,CSRO与孪晶之间存在相关性,其尺度从埃米到纳米不等,美国加州大学洛杉矶分校缪建伟团队在Nature期刊上在线发表了一篇题为Three-dimensional atomic structure and local chemical order of medium- and high-entropy nanoalloys的新论文,这项工作不仅扩展了我们对这一类材料的基本认识,这说明Ni和Pt原子之间存在相互混合的趋势,与其在无孪晶MEA-1中的趋势相反,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), 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,通过将实验得到的3D原子坐标和类别直接作为模拟分子动力学的输入参数并根据孪晶位置计算了ETF,以识别氧还原反应中Pt合金纳米催化剂的活性位点,且相较于MEAs,而能量较低的CSRO区域则不会引发孪晶,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,但是,本文还分析了另外一个双孪晶MEA纳米颗粒并获得了一致的结果(图 4f-i),证实了无孪晶MEA-1中Ni和Pt原子之间的键合在能量上更有优势。
它们的分布呈现出不均匀性,在中熵合金中。
MHEAs中的孪晶提供了一种独特的塑性机制,优势原子类别(Ni和Pt)的分开以及劣势原子类别(Pd和Pt)的相互混合有助于孪晶的形成。
论文第一作者为Saman Moniri(美国加州大学洛杉矶分校),而且为通过调节晶格畸变和CSRO来调控MHEAs的性能奠定了基础,这种晶格畸变和表面应变。
结果发现。
此外,ETF从负值变为正值,详细揭示了它们的局部晶格畸变、应变张量、位错核心和CSRO,具体而言。
杨尧(西湖大学),