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  • 应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的机理研究与器件设计应用

    Highlight应变调控的弹性各向异性研究为二维过渡金属二硫化物(2D TMDs)超晶格在功能器件设计中的应用开辟了新途径。Results and discussion本节通过第一性原理计算解析了应变对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的影响。该超晶格由单层MoS2的2×1超胞中两个S原子被Se取代形成(图1),属于二维正交晶系。x和y轴分别平行和垂直于超晶格周期方向。未应变时,MoS2/MoSe2 LS的晶胞参数a≈5.600Å,b≈3.280Å。有趣的是,在单轴应变下,晶格常数a与b呈现此消彼长的关系——当a(b)增大时,b(a)会相应减小,这种耦合效应显著影响材料的弹性

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • 综述:液态金属炼金术:解锁基于镓的自修复材料用于新一代电子器件

    弹性各向异性:二维超晶格的应变调控奥秘引言二维过渡金属二硫化物(TMDs) MX2(M=Mo、W;X=S、Se)因其独特的电子和光学特性成为纳米电子学的研究热点。通过构建横向超晶格(LS)结构,MoS2/MoSe2 LS可整合单层材料的特性并产生新物理行为。然而,其应变依赖的机械性能研究仍存空白,而弹性各向异性分析将为功能器件设计提供理论基石。计算体系与方法采用密度泛函理论(DFT)的CASTEP软件包,使用GGA-PBE泛函和超软赝势(USP),截断能设为520 eV。构建2×1超胞的MoS2/MoSe2 LS正交晶系模型(晶格常数a≈5.600 Å,b≈9.692 Å),施加-0.06至0

    来源:Materials Science and Engineering: R: Reports

    时间:2025-08-02

  • SnO2@Mo-MOF异质结构协同效应:提升下一代超级电容器电化学性能的关键突破

    Highlight协同SnO2@Mo-MOF异质结构:推动下一代超级电容器电化学性能Abstract弹性各向异性研究能显著推进对二维过渡金属二硫化物(TMDs)超晶格力学性能的理解与应用。本文阐释了如何利用依赖弹性特性的应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)的各向异性。我们系统分析了该超晶格在单轴锯齿形应变、单轴扶手椅应变和平面双轴应变下的结构与弹性特征。通过第一性原理计算,采用应变-应力关系计算了从-0.06到0.06(步长0.02)应变序列的弹性常数。基于计算结果,剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比均表明单轴应变下MoS2/MoSe2 LS存在显著各向异性行为,而平面双轴应变未诱发

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-02

  • 锆基金属有机框架材料捕获转化SO2的机理研究与弹性各向异性调控

    Highlight本研究通过应变工程揭示了MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)的弹性各向异性调控规律,为新型功能器件设计提供原子级理论基础。Results and discussion在单轴应变(-0.06至0.06区间)作用下,通过第一性原理计算发现:锯齿型/扶手椅型单轴应变会引发晶格常数a与b的此消彼长变化弹性常数计算显示,剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比在单轴应变下呈现显著方向依赖性双轴应变未诱导明显各向异性行为Conclusion该工作不仅阐明应变调控TMDs超晶格机械性能的机制,更开拓了其在方向敏感器件(如纳米级应变传感器)和可编程电子器件中的应用前景。(注:严格保留原文/标签及

    来源:Materials Science and Engineering: R: Reports

    时间:2025-08-02

  • 动态微结构工程解锁超低温In-Sn-Bi焊料合金的超塑性与增强强度

    Highlight本研究通过动态微结构工程策略,在超低温In-Sn-Bi焊料合金中实现了超塑性和强度增强的双重突破。Results and discussion通过第一性原理计算揭示了应变对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)的调控规律:单轴锯齿型应变(zigzag)和扶手椅型应变(armchair)显著提升弹性各向异性,表现为剪切各向异性因子和泊松比的定向依赖性双轴应变下材料呈现各向同性特征晶格常数a与b在单轴应变下呈现此消彼长的反关联变化Conclusion该发现为设计新一代方向敏感型纳米器件(如生物力学传感器和可编程电子设备)提供了理论框架,特别是通过应变工程定向调控材料机械性能的路径

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • Mo/Si双元素掺杂对CoCrNi中熵合金微观结构与力学性能的调控机制研究

    Highlight本研究通过应变工程揭示了MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)的弹性各向异性调控规律,为新型功能器件设计提供理论支撑。Computational setup采用基于密度泛函理论(DFT)的CASTEP软件包进行计算,使用广义梯度近似(GGA-PBE)处理交换关联能,平面波截断能设置为520 eV。超晶格结构优化采用2×1 MoS2超胞中S原子被Se取代的模型,属于二维正交晶系。Results and discussion研究发现:单轴应变下晶格常数a与b呈反向变化关系,而双轴应变导致同步变化通过应变-应力关系计算的弹性常数(C11, C12, C22, C66)显示:单轴应变

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • 钛氧氯化物作为一价与多价离子电池负极材料的第一性原理研究

    Highlight本研究通过应变工程揭示了二维MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)的弹性各向异性调控机制,为开发新型智能材料提供了原子级设计策略。Results and discussion通过第一性原理计算发现:单轴应变下,MoS2/MoSe2 LS的晶格常数a与b呈现此消彼长的反关联变化;弹性常数计算显示,单轴锯齿型(zigzag)和扶手椅型(armchair)应变可显著增强体系的剪切各向异性因子和泊松比(Poisson's ratio);平面双轴应变则保持力学各向同性特征,这种应变选择性调控现象为设计方向敏感型纳米器件提供了新思路。Conclusion研究证实应变类型是调控二维超晶格力

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-02

  • 应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的机制研究与器件设计启示

    Highlight应变工程为调控材料性能提供了新范式。本研究通过第一性原理计算系统解析了三种应变模式(单轴zigzag应变、单轴armchair应变和双轴平面应变)对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的影响,揭示了其力学性能的定向响应规律。Results and discussion在2D正交晶系的MoS2/MoSe2 LS模型中(图1),单轴应变展现出独特的晶格常数互易变化:当a轴伸长时b轴收缩,反之亦然。弹性常数计算表明,单轴应变下剪切各向异性因子(As)呈现显著方向依赖性,而双轴应变则维持各向同性特征。这种"应变-各向异性"耦合效应为设计定向响应器件提供了新思路。Conc

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-02

  • 应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的第一性原理研究及其在纳米器件设计中的应用

    Highlight本研究通过应变工程揭示了二维过渡金属二硫化物(TMDs)超晶格的弹性各向异性奥秘,为下一代智能纳米器件的"定向调控"设计打开新思路。Results and discussion当对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)施加单轴应变时,这个纳米世界的"力学密码"被逐步破解:晶格参数变化呈现"此消彼长"的奇妙现象——当a轴(锯齿方向)伸长时,b轴(扶手椅方向)会自动收缩,反之亦然弹性常数C11和C22在应变下展现出明显的"方向偏好",就像材料拥有了"力学记忆"剪切各向异性因子(A)在-0.06到0.06应变范围内跳着"数值芭蕾",最高可达3.5倍变化幅度特别有趣的是,面内双轴应变

    来源:Materials Science in Semiconductor Processing

    时间:2025-08-02

  • 应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的第一性原理研究

    Highlight本研究通过第一性原理计算揭示了应变对MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的调控作用。三种应变类型(单轴锯齿形、单轴扶手椅和平面双轴)被系统研究,发现单轴应变可诱导显著的弹性各向异性,而双轴应变则无此效应。Results and discussion通过构建2×1超胞的MoS2/MoSe2 LS正交晶系模型(图1),研究发现晶格参数a和b在单轴应变下呈现反向变化规律。弹性常数计算表明:单轴应变会显著影响剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比的空间分布,这种方向依赖性为设计新型应变敏感器件提供了可能。Conclusion应变调控的弹性各向异性行为表明,MoS2/MoSe

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • La含量对低合金耐磨钢中夹杂物、晶粒细化及冲击韧性的影响:原位拉伸测试与EBSD取向分析

    Highlight本研究通过应变调控实现了MoS2/MoSe2横向超晶格(LS)弹性各向异性的定量解析,为各向异性增强型应变传感器和可编程纳米电子器件奠定了设计基础。Computational setup采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法,通过CASTEP软件进行晶体结构优化与弹性性质计算。交换关联能采用广义梯度近似(GGA-PBE),平面波截断能设置为520 eV,k点网格设为12×12×1。弹性常数通过应变-应力关系计算,应变范围覆盖-0.06至0.06(步长0.02)。Results and discussionMoS2/MoSe2 LS在2×1超晶胞中呈现二维正交晶系结构(

    来源:Materials Science and Engineering: A

    时间:2025-08-02

  • 光控人工突触器件:神经行为模拟与计算机视觉的跨学科突破

    Highlight作为钠离子电池(SIBs)的理想正极,NaxTMO2材料因其可扩展合成和高理论容量备受关注。然而,其商业化进程受限于复杂的相变行为导致的循环稳定性问题。本部分将揭示相变背后的能量-结构耦合机制。Crystal structure chemistryNaxTMO2晶体由过渡金属层(TMO6八面体)与钠层(NaO6多面体)交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),这种结构多样性正是相变复杂性的根源。Overview of phase transition相变本质是Na-O-TM体系能量平衡被打破的过程。电化学过程中,Na+/空位重排会引发不可逆的配位

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 综述:钠离子电池层状正极材料的相变机制与靶向调控策略

    晶体结构化学NaxTMO2作为钠离子电池(SIBs)的核心正极材料,其层状结构由过渡金属层(TM-O6八面体)与钠层(NaO6多面体)交替堆叠构成。根据Na+配位环境差异,可分为八面体相(O型)和棱柱相(P型)。这种结构多样性虽赋予材料高理论容量,却也导致复杂的相变行为,成为制约其商业化的关键瓶颈。相变机制全景解析相变本质源于Na-O-TM体系的能量失衡,表现为Na+配位不可逆转变或晶格畸变。研究揭示四大驱动因素:化学势梯度:Na+脱嵌引发的局部浓度梯度触发相分离;热力学不稳定性:高电压下TMn+迁移与晶格氧流失(O2-)导致结构坍塌;动力学迟滞:Na+扩散能垒变化引发两相反应与固态扩散竞争;

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 锰含量对铸造Fe(15–21)Mn阻尼合金微观结构演变与力学性能的影响机制研究

    Highlight晶体结构化学作为SIBs潜力正极,NaxTMO2层状氧化物具有独特的周期性结构,由TMO6八面体层与NaO6多面体层交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),其结构演变直接影响TM迁移路径和钠离子扩散动力学。相变机制概述NaxTMO2的相变本质是Na-O-TM体系能量平衡的破坏,受热力学驱动力(如化学势梯度)、动力学障碍(如能垒)和电化学极化共同调控。特别值得注意的是,P型与O型相变常伴随晶格参数畸变,这是导致容量衰减的关键因素。相变调控机制通过调控阳离子势(反映静电作用强度)、优化Nae/Naf位点比例、构建短程阳离子有序结构等手段,可有效抑制

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 综述:可离子化脂质mRNA治疗剂的理性设计进展

    晶体结构化学作为SIBs最具潜力的阴极材料,NaxTMO2(TM=Ni/Mn/Fe等)具有独特的层状结构,由TMO6八面体层与NaO6多面体层交替堆叠构成。根据Na+配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型),其中P型结构因Na+扩散能垒更低而更具优势。值得注意的是,NaxTMO2比锂类似物具有更复杂的空间群变化,这与其特有的Na+/空位排列、Na+-TMn+静电作用等结构特征密切相关。相变机制全景在充放电过程中,NaxTMO2会经历复杂的相变过程:热力学驱动:Na+脱嵌导致晶格参数c/a比突变,引发O3→P3相变动力学限制:TM离子迁移能垒差异造成局部结构扭曲电化学耦合:Na0.67Ni

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 综述:界面与表面工程:MXenes、MOFs和AI在能源存储/转换混合材料设计中的交汇

    材料与实验方法采用Ti150钛合金(含Si强化相,α+β→β相变温度1050°C±2°C)与TiNbTaZr高熵合金(BCC结构)作为基材,在850–975°C、15 MPa压力下进行60分钟扩散连接。通过扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)发现,Ti150基体呈现典型双态组织,而TiNbTaZr由等轴晶构成,晶界处存在富Ta析出相。TiNbTaZr/Ti150接头典型微观结构950°C连接界面可分为两个特征区域:区域I以针状α-Ti、β-Ti和(Ti, Zr)6Si3颗粒相为主,区域II为具有高熵特性的BCC固溶体。能谱分析(EDS)显示界面存在Ti、Al、Nb、Zr等元素的梯度扩

    来源:Materials Today

    时间:2025-08-02

  • 高性能耐久型NC@MnCo/NC催化剂在氧还原反应中的应用研究

    Highlight探索高活性、低成本的氧还原反应(ORR)催化剂是解决燃料电池阴极动力学缓慢的关键。本研究通过热解核壳结构ZIF-8@MnxCoy-ZIF,制备了表面修饰碳纳米管(CNTs)的NC@MnxCoy/NC催化剂。Mn掺杂不仅增加了氮含量,还显著提升了电子传导性能。得益于双金属活性位点、分级微介孔碳框架、大比表面积和平均孔径、丰富的碳缺陷以及高石墨化度,NC@Mn0.25Co0.75/NC表现出最优的ORR活性和准4电子反应路径,其半波电位(E1/2)达0.811 V,与商用Pt/C(0.807 V)相当。此外,该催化剂在20000秒测试后电流保持率高达94.67%,展现出卓越的耐久

    来源:Materials Research Bulletin

    时间:2025-08-02

  • 铒(Er)微合金化对Al-Zn-Mg合金η′相和T′相析出强化及耐蚀性的原子探针层析研究

    Highlight铒(Er)的微合金化效应由于两种合金的热轧温度(450°C)和固溶处理温度(470°C)均高于再结晶温度(300°C),经固溶处理后完全再结晶。含Er合金在均匀化处理中形成的Al3(Er,Zr)颗粒(图6g-h)在后续热处理中钉扎晶界和位错,使晶粒尺寸细化46%,并促进η′相和T′相异质形核,从而显著提升力学性能。Conclusions通过APT和TEM对120°C/48h时效处理的两种合金系统研究得出:Er添加使析出相数量密度从1.34×1023/m3飙升至4.36×1023/m3,体积分数从1.38%增至3.22%,这归因于Er提供了异质形核位点;含Er合金中T′相占比7

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 混合轧制工艺对Mg-14Li-3Al合金微观结构与力学性能的协同调控机制

    Highlightβ-Li相镁锂合金虽具优异成形性,但绝对强度低限制了其结构材料应用。本研究通过热轧(260°C,≤30%道次压下率)与淬火后室温轧制的混合工艺,使Mg-14Li-3Al合金的极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提升至311.9 MPa、307.1 MPa和13.9%。其强化机制源于:1)热轧过程中亚晶结构减少无沉淀区(PFZ),促进β-Li→MgLi2Al+Mg→AlLi+Mg相变;2)AlLi相在晶界/亚晶界处钉扎位错;3)室温轧制形成高畸变能区,促进Mg富集并加速相变,位错在晶界附近塞积形成局部屈服带(Luders band)。Effect of mix-rolling o

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02

  • 低温低周疲劳下商业纯钛的疲劳行为与微观结构演变及其在航空航天领域的应用

    Highlight低温环境下机械孪生对钛的塑性变形至关重要,其激活能同时提升强度和延展性。但孪生与位错滑移在低周疲劳(LCF)中的相互作用机制尚不明确。本研究通过对比商业纯钛(CP-Ti)在室温和低温(-196°C)下的LCF行为,发现低温样品中孪晶分数显著增加,且反向加载阶段发生明显解孪(detwinning)。这些微观结构演变(包括残余孪晶和晶粒细化)通过Hall-Petch关系和Taylor硬化定律解释了疲劳性能的提升。LCF Test 1: 离体微观结构分析图4显示低温首循环最大疲劳应力达417 MPa,比室温高33.7%。50次循环后CT样品应力升至430 MPa,500次循环后进一

    来源:Materials & Design

    时间:2025-08-02


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