Matter：金刚石室温位错塑性的直接观察

水淼99

2020-03-15

尽管金刚石具有极高的强度和硬度，但在室温下却非常脆。但截止目前很少在实验中观察到室温塑性，一般认为是不可能发生的，因为金刚石中主要以突变脆性断裂为主。在此，燕山大学的Yongjun Tian等人通过透射电镜下的原位力学测试，证明了金刚石纳米颗粒在室温下的位错塑性，并清晰地展现了位错产生和传播的时空特征。研究者的直接观测为金刚石的力学性能提供了明确的实验证据和新的认识，解决了长期以来关于金刚石室温塑性的争议。

本文要点：

1）直接观察了钻石单晶在无限制压缩变形条件下的室温塑性，得到了明确的位错类型、结构和运动信息。

2）在单轴压缩<111>和<110>方向下，金刚石的塑性识别主要是位错在非紧密{100}平面上滑动。

3）对于室温下的FCC晶体，这样的滑移系统很少被认识或考虑。此外，<100>定向位错在单轴压缩时产生典型的{111}位错，表明金刚石中存在依赖于定向的位错行为。

Nie et al., Direct Observation of Room-Temperature Dislocation Plasticity in Diamond, Matter (2020).

DOI: 10.1016/j.matt.2020.02.011

https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.02.011