【科技自立自强】西安交大科研人员在调控高熵合金的点缺陷扩散...

空位和间隙是晶体材料中的两种本征点缺陷。然而,这两种缺陷的动力学行为却有极大差异。在常规的纯金属中(如铜,镍),间隙的扩散速率往往比空位高出若干个数量级。这样巨大的动力学行为的差异对材料的宏观性能带来显著影响,例如材料的耐辐照损伤性能。在辐照环境下,金属内部同时产生大量间隙和空位,而间隙与空位的巨大的...

《Nature Commun》:原子尺度研究体积扩散、晶界扩散!

原子可以通过空位介导的过程从一个格点跳到另一个格点,或者通过利用间隙位在格子中移动。哪种机制占主导地位取决于晶格的类型和涉及的元素,对于轻元素,间隙扩散经常被观察到,而空位辅助扩散是自扩散和重杂质元素扩散的主要机制。人们已经提出了几种更复杂的机制,如环形扩散或群体迁移,但这些机制缺乏明确的实验证据。一...

上海交大林尚超课题组揭示钙钛矿多通道热输运和超高缺陷耐受性机制

对于MAPbI3,主要的点缺陷是碘离子和MA+离子的空位和间隙缺陷。但目前对于带有点缺陷杂化钙钛矿的热输运研究却很少。另外,尽管点缺陷对于晶体中声子热输运的影响已经得到充分的研究,但其对扩散子通道的热输运影响还未深入探索。本研究工作通过分子动力学模拟、晶格动力学计算和钙钛矿单晶制备与实验表征研究,发现碘空位缺...

《Acta Materialia》:理论实验结合!钨中空位与C/N/O的相互作用

图5.不同温度下W中的本征空位(V1和V2)、自由间隙X原子以及空位杂质复合物(V1Xm和V2Xm)的浓度。LE杂质总浓度为1appm。图6.C、N和O在bcc-W晶格中的扩散率与温度的函数关系。从实验中获得的数据也绘成了对比图。红色实线是DFT计算得出的完美W系统中的扩散率。虚线表示总...

纳米金属中空位与扩散研究进展

空位是一种晶体点缺陷,对晶体的塑性变形、力学性能和扩散行为有重要影响。晶体中原子存在能量起伏,获得较大能量的原子克服周围原子的束缚作用,从平衡位置迁移到晶体表面或点阵间隙中,就在原来的位置形成空位。因此,空位是热力学稳定的晶体缺陷,平衡空位浓度在接近熔点时的可高达10-4。塑性变形、高能粒子辐照和淬火都会在...

【悦读科学】钙钛矿太阳能电池中的卤素扩散平衡

由填隙离子或空位缺陷导致的离子电导性[4].Azpiroz等人[5]通过第一性原理计算得到碘空位(间隙)的扩散活化能仅为0.1eV,而MA和Pb空位的扩散活化能分别为0.46和0.80eV.因此,在钙钛矿材料中,碘空位(间隙)的扩散率比有机阳离子高,可以很容易地沿着钙钛矿表面或在其内部扩散.伴随着离子扩散,其导致的...

构成金属的原子也在不停的运动吗?

就像上图所示,当晶体中存在空位时,空位周围的有一定概率通过空位来移动,从而实现金属原子的无规则扩散。如果你把两种金属(例如铜和镍)磨平抛光后紧紧的压在一起,并施加一定的温度用于加速扩散。那么,足够长的时间后,铜和镍会在空位的辅助下,相互朝着对方扩散。

钠离子电池行业深度研究:吐故“钠”新,分庭抗“锂”

普鲁士蓝的“苦恼”:空位和间隙水导致电化学性能恶化。普鲁士蓝类化合物在合成过程中易形成[Fe(CN)6]4-空位和间隙水,形成的空位被配位的H2O分子占据后不仅会降低材料的初始钠含量,而且会导致容量在循环过程中快速下降,恶化电化学性能,阻碍实际应用。

TC4钛合金材料参数泊松比

目前,改善钛合金扩散加工性能的机理还处于探讨和研究阶段,还没有一个明确的理论。大多数学者认为,氢的加入改善了钛合金的热塑性,进而增强了变形,从而增加了扩散连接的接触面积增加;氢的扩散提高了表面活性,降低了扩散活化能和空位能形成,增强元素的互扩散和自扩散,进而提高接头性能。

清华大学张强《Sci.Adv.》:锂化速率控制步骤的关键因素找到了!

固体中扩散的两种基本类型是间隙扩散和具有不同主导载体的空位扩散。图3B中的有色区域显示了不同的Li动力学阶段。首先,锂原子逐渐扩散到合金中的铟基体中。一般而言,导电能力有望随着载流子浓度的增加而增强。然而,邻近的锂原子(x=1.25)的剧烈阻抗攀升表明,锂原子的迁移率突然变慢,之后载流子由锂原子转变为锂空位。