探究晶界结构、化学特性及相变

摘要 晶界（GB）工程是材料设计中的基础工具。解析晶界原子结构能力的不断提升，使得发现新的晶界相及其相变成为可能。晶界相变的特征在于晶界原子构型的改变，通常还伴随着其化学成分的变化。此类相变可由温度、局域应力状态以及组成元素的化学势诱发。在本文中，我们重点介绍了该领域一些令人振奋的前沿进展。讨论主要分为晶界刻面（非同成分）相变、结构单元的同成分相变、化学偏析诱导的预熔以及化学有序化。基于原子尺度的表征，可以推导出晶界的过剩量以理解其热力学机制。此外，研究人员还开发了用于表征晶界局域特性的新方法，为探究其结构-性能关系提供了直接探测手段，并指导具有优异结构和功能特性的材料的理性设计。 图文摘要