Elektronmikroskopiobservation avslöjar hur gliddeformationen av korngränser åstadkoms atom för atom i en polykristallin metall av platina. Bilden visar atomstrukturen av en korngräns mellan två angränsande korn där platinaatomer är färgade i gult respektive rosa. Orienteringen av ordnat atomarrangemang i de angränsande kornen ändras abrupt över den atomärt skarpa korngränsen. Kredit:Yin Zhang
Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Kina och USA har funnit att det är möjligt att spåra glidningen av korngränser i vissa metaller på atomär skala med hjälp av ett elektronmikroskop och en automatisk atomspårare. I deras artikel publicerad i tidskriften Science , beskriver gruppen sin studie av platina med deras nya teknik och upptäckten de gjorde därigenom.
Forskare har studerat egenskaperna hos metaller i många år. Att lära sig mer om hur kristallkorn i vissa metaller interagerar med varandra har lett till utvecklingen av nya typer av metaller och applikationer för deras användning. I sin senaste insats tog forskarna ett nytt tillvägagångssätt för att studera glidningen som sker mellan korn och har därigenom lärt sig något nytt.
När kristallina metaller deformeras rör sig kornen som de är gjorda av mot varandra, och hur de rör sig bestämmer många av deras egenskaper, såsom formbarhet. För att lära sig mer om vad som händer mellan korn i sådana metaller under deformitet, använde forskarna två typer av teknologier:transmissionselektronmikroskopi och automatiserad atomspårning.
Transmissionselektronmikroskopi innebär att man skjuter elektroner mot ett mål och analyserar de former som bildas när de passerar igenom. Och automatiska atomspårare är mjukvarurutiner som är utformade för att studera flera bilder och för att följa rörelsen av föremål som atomer. Genom att kombinera dessa teknologier kunde forskarna ta flera bilder av platinakorn och följa atomernas verkan vid deras kanter när kornen interagerade med varandra under deformation. De kunde se glidningen som inträffade mellan kornen, men de hittade också något nytt:Ibland under glidningen hoppade en eller flera atomer från ett korn till ett annat, och när de gjorde det skulle gränserna mellan dem ändras till ta emot förändringen i placeringen av atomerna som hade rört sig.
Forskarna föreslår att deras teknik, förutom att avslöja ett tidigare okänt sätt för kornkoppling, ökar förståelsen för processer i atomskala i vissa polykristallina material. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
