Dislocation-induced stop-and-go kinetics of interfacial transformations
Dislocation-induced stop-and-go kinetics of interfacial transformations
复制标题
位错引起的界面转变的停走动力学
DOI：
10.1038/s41586-022-04880-1
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Zhou, Guangwen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun, Xianhu;Wu, Dongxiang;Zou, Lianfeng;House, Stephen D.;Chen, Xiaobo;Li, Meng;Zakharov, Dmitri N.;Yang, Judith C.;Zhou, Guangwen
大多数工程材料都是基于多相微结构，这些微结构要么通过控制相平衡，要么通过制造不同的材料，如薄膜加工。在这两个过程中，微结构通过跨异相界面的失配位错（或几何失配位错）向平衡弛豫。尽管它们无处不在，直接探测失配位错的动态行为一直是无法实现的，由于其掩埋的性质。在这里，使用的氧化铜铜的界面转化为一个例子，我们证明了在调制氧化物-金属界面的转换中的作用，在间歇性的方式，其中的横向流动的界面凸台被钉在失配位错的核心，直到位错爬到新的氧化物/金属界面的位置的失配位错。结合原子理论计算，我们发现钉扎效应与金属原子的非局域输运有关，以填充位错核心处的空位。这些结果提供了机械的洞察固-固界面的转变，并利用埋界面的结构缺陷，以调节质量传输和转换动力学有实质性的影响。
Most engineering materials are based on multiphase microstructures produced either through the control of phase equilibria or by the fabrication of different materials as in thin-film processing. In both processes, the microstructure relaxes towards equilibrium by mismatch dislocations (or geometric misfit dislocations) across the heterophase interfaces, , , –. Despite their ubiquitous presence, directly probing the dynamic action of mismatch dislocations has been unachievable owing to their buried nature. Here, using the interfacial transformation of copper oxide to copper as an example, we demonstrate the role of mismatch dislocations in modulating oxide-to-metal interfacial transformations in an intermittent manner, by which the lateral flow of interfacial ledges is pinned at the core of mismatch dislocations until the dislocation climbs to the new oxide/metal interface location. Together with atomistic calculations, we identify that the pinning effect is associated with the non-local transport of metal atoms to fill vacancies at the dislocation core. These results provide mechanistic insight into solid–solid interfacial transformations and have substantial implications for utilizing structural defects at buried interfaces to modulate mass transport and transformation kinetics.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1016/0956-7151(94)00296-t
发表时间：
1995-03
期刊：
Acta Metallurgica Et Materialia
影响因子：
--
作者：
J. Hirth;B. Pieraggi;R. Rapp
通讯作者：
J. Hirth;B. Pieraggi;R. Rapp
影响因子：
1.6
作者：
J. D. Plessis;J. H. Merwe
通讯作者：
J. H. Merwe
影响因子：
8.6
作者：
Stach;Schwarz;Hull;Ross;Tromp
通讯作者：
Tromp
影响因子：
56.9
作者：
A. Mcgibbon;S. Pennycook;J. E. Angelo
通讯作者：
A. Mcgibbon;S. Pennycook;J. E. Angelo
DOI：
10.1016/0956-7151(90)90020-h
发表时间：
1990
期刊：
Acta Metallurgica Et Materialia
影响因子：
--
作者：
B. Pieraggi;R. Rapp;V. Loo;J. Hirth
通讯作者：
J. Hirth