位错运动是晶体塑性的一个重要机制,对各种结构和功能材料的硬化、加工和应用至关重要。几十年来,位错的运动已经在机械载荷下的晶体固体中被广泛观察到。然而,仅通过非机械场操纵位错运动的目标仍然难以捉摸。鉴于此,来自多伦多大学材料科学与工程系的Yu Zou等人对仅通过使用单晶硫化锌中的外部电场控制的位错运动进行了实时观察——位错可以根据电场的方向来回移动。
文章要点:
1) 该研究揭示了位错核的非化学计量性质,并确定了它们的电荷特性,带负电和带正电的位错都被直接分解;
2) 此外,研究发现,这些带负电和带正电的位错的滑移势垒会在电场下减小,从而成功解释了实验所观察到的结果,这一研究提供了由非机械刺激控制的位错动力学的直接证据,并为调节位错相关性质开辟了可能性。
参考资料:
Li, M., Shen, Y., Luo, K. et al. Harnessing dislocation motion using an electric field. Nat. Mater. (2023).
10.1038/s41563-023-01572-7
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01572-7