辽宁材料实验室突破：发现金属负能界面 开启亚纳米合金强化新纪元

财联社11月8日消息，辽宁省科学技术厅最新披露，辽宁材料实验室与中国科学院金属研究所联合团队在金属材料领域取得重大突破——首次发现金属中存在一种比传统孪晶界更稳定的特殊界面结构，命名为负能界面（Negative-Excess-Energy Interface, NEI）。

研究团队在含钼（Mo）的镍（Ni）过饱和固溶体合金中发现，面心立方（FCC）与密排六方（HCP）晶格间的共格界面具有负过剩能特性。这种独特的能量状态使界面能量低于常规孪晶界，可形成平均厚度小于1纳米的超高密度界面网络，达到材料界面密度的理论极限值。

实验数据显示，这种亚纳米尺度的负能界面展现出三大突破性优势：其一，界面本征稳定性可有效阻碍位错运动和界面迁移，完全抑制材料的塑性变形，使材料强度提升至接近理论极限值；其二，与传统强化方法导致弹性模量下降不同，负能界面在提升强度的同时显著改善材料的弹性性能；其三，该强化机制具有普适性，可适用于多种合金体系。

研究负责人指出，这项发现标志着金属材料结构调控正式进入亚纳米时代。通过极限尺度下的界面工程，不仅能够改变晶格原子间的键合状态，更可实现材料力学性能的指数级提升。该成果为开发新一代航空、航天及能源领域所需的高性能金属材料提供了全新的理论依据和设计范式。