投稿仅59天！卢柯院士，重磅Science！

主要观点总结

本文研究了通过操纵具有负过剩能量的纳米尺度界面来增强镍合金强度的方法。研究发现，面心立方晶格与六方密堆积晶格之间的共格界面比过饱和Ni(Mo)溶液中的孪晶边界更稳定。这种负过剩能量界面在Ni(Mo)溶液中以极高的密度产生，显著提高了Ni(Mo)合金的强度，接近理论值。相关研究成果发表在Science上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

晶粒细化是一种有效的金属和合金硬化方法，遵循著名的霍尔-普赫关系。当晶粒细化到纳米尺度时，金属的屈服强度可以增加几个数量级。然而，当晶粒尺寸低于某一阈值时，晶粒细化硬化效果可能会减弱。

关键观点2: 主要内容

为了最大化平面缺陷的密度，选择了过饱和的Ni(Mo)溶液。通过脉冲电流电沉积制备了镍-钼合金箔。通过高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）对Ni(Mo)合金晶粒中的平面缺陷进行了详细表征，发现了随机分布的固有堆垛层错、外在堆垛层错和孪晶界。通过DFT计算，发现ABABC/ABAB界面的负过剩能量界面（NEIs）具有极高的稳定性。NEIs的存在显著提高了Ni(Mo)合金的强度，接近理论值。

关键观点3: 实验结果

NEIs的密度与Ni(Mo)合金的强度直接相关。基于微柱压缩测试和显微硬度测试，发现随着NEI密度的增加，Ni(Mo)合金的强度和硬度显著增加。此外，通过纳米压痕测试测量了Ni(Mo)合金箔的杨氏模量（E），发现其随NEI密度的增加而显著提高。

关键观点4: 结论与展望

纳米尺度稳定的负过剩能量界面的强化效果与纳米孪晶的根本不同。NEIs的固有稳定性使得稳定的障碍物密度极高，从而禁止了塑性变形，将金属的强度提升到极致。该策略可能适用于广泛的材料，其他镍二元体系也可能具有类似的稳定界面。