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在晶体材料中，形成无定形剪切带通常是不希望的，因为剪切带可以使空位成核，并作为断裂的前驱体，也是累积损伤的最后阶段。直到最近，人们才发现，在无缺陷的晶体中，形成剪切带，却可以作为塑性的主要驱动力，而并没有成核空位voids。 今日，美国 威斯康星大学(University of Wisconsin) Xuanxin Hu，Nuohao Liu， Izabela Szlufarska等，复旦大学现代物理研究所 张宏亮等，在Nature Materials上发文，报道发现了新材料性质的趋势，并决定了非晶剪切带何时形成，以及其是否会驱动塑性或导致断裂。 研究确定了，表现出剪切带变形的材料系统，并且通过改变化学成分，可以实现从延性转变为脆性行为。基于实验表征和原子模拟，为提高脆性材料韧性提供了一种潜在的策略。
Amorphous shear bands in crystalline materials as drivers of plasticity. 塑性驱动晶体材料中的非晶态剪切带
图1:在模拟单轴拉伸中，剪切带的可视化。
图2:压痕后，剪切带的显微学分析。
图3:Al2Sm和Al3Sm的微柱压缩试验。
图4:确定剪切带行为的关键属性。
图5:测量Al2Sm和Al3Sm的力学性能。（小注：剪切带是一类在自然和工程领域广泛存在的塑性变形局部化失稳现象。本征上，具有特征尺度的剪切带是一种远离热力学平衡的准定态耗散结构，其涌现与演化是多时空、多过程耦合的高度非线性过程。历经百余年研究，人们发现剪切带失稳的物理起源除经典的绝热软化机制外，还可能是某种形式的结构软化。非晶态固体由于长程无序结构极易发生剪切带失稳，其物理机制源于自由体积局域聚集的结构软化，即雷诺体胀(Reynolds dilatancy)。但另一方面，这类体胀剪切带又被归因于原子或粒子集团以Eshelby “剪切转变(shear transformation, ST)”模式重排引起的非局域弹性效应。如何协调非晶态固体剪切带失稳的局域和非局域机制，一直是领域内长期未能解决的科学问题。蒋敏强）
文献链接 https://www.nature.com/articles/s41563-023-01597-y https://doi.org/10.1038/s41563-023-01597-y 本文译自Nature。
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