納米孿晶金屬以其優良的力學機能和杰出的導電性遭到普遍存眷，該資料的變形行動是資料學家持久存眷的題目之一。作為一類大角度晶界，共格孿晶界可以或許激烈地障礙位錯的勾當，進步資料的強度，普通來講孿晶片層厚度越小，納米孿晶資料的強度也應當越高。但是，嘗試發明，當孿晶片層厚度減小到一個臨界尺寸(約為15 nm)以下時，納米孿晶資料反而呈現硬化景象。研討者操縱份子能源學計較發明，這類硬化景象是因為硬化形式位錯的開動而至，不過到今朝為止還未定量地肯定納米孿晶金屬的這一微觀力學特征與微觀變形機制之間的干系。

　　比來，中國迷信院金屬研討所沈陽資料迷信國度(結合)嘗試室固體原子像研討部杜奎研討組與資料委靡與斷裂研討部盧磊研討組協作，經由過程原位透射電鏡察看和定量應變闡發，發明孿晶片層厚度對差別范例位錯形核處的部分應力集合有較著影響，是以位錯的主導形核機制在某一臨界片層厚度(18 nm)會產生改變。這一研討揭露了塊體納米孿晶資料的微觀變形機制與微觀力學機能之間的間接接洽。

　　研討成果標明，在等軸晶納米孿晶銅的屈就階段，位錯勾當的范例首要有兩種：I型(Hard mode I)位錯在孿晶界上的臺階處形核并在傾斜于孿晶界的滑移面上滑移;III型 (Soft mode)位錯在孿晶界/晶界交壤處形核并在孿晶界上滑移。當孿晶片層厚度降落到12-37 nm時，主導位錯機制從I型位錯的形核和滑移為主改變為以III型位錯的形核和滑移為主。因為位錯形核和部分應力集合有關，以是納米孿晶銅變形的主導位錯形核機制首要取決于孿晶界臺階處和孿晶界/晶界交壤處的部分應力集合水平。而部分應力集合受孿晶片層厚度的影響，在孿晶界臺階處的部分應力集合跟著孿晶片層厚度的減小而遲緩減小，而孿晶界/晶界交壤處的應力集合跟著片層厚度的減小而明顯增添。二者應力集合水平相稱時對應的臨界孿晶片層厚度為18nm。這一原子標準定量應變闡發的成果與微觀力學機能測試獲得的臨界孿晶片層厚度(15nm) 符合，這為展望進而優化具備納米片層布局的金屬資料的力學機能供給了一條新路子。

　　該研討獲得了國度天然迷信基金、科技部“973”打算名目的幫助。