财联社11月8日电，近日，辽宁省科学技术厅发布消息，辽宁材料实验室与中国科学院金属研究所的联合研究团队取得了一项重大突破——在金属材料研究中，首次发现了一种被称为“负能界面”（negative-excess-energy interface, NEI）的特殊结构。这一发现不仅挑战了传统金属材料强化的理论框架，更为下一代高性能金属材料的设计提供了全新的思路。
研究团队在含有钼（Mo）的镍（Ni）过饱和固溶体合金中，首次观察到了面心立方与密排六方晶格之间的共格界面具有负过剩能的现象。这种“负能界面”的能量状态比已知的孪晶界更低，从而能够获得极高的界面密度，其平均界面厚度甚至小于1纳米（nm），达到了材料中界面密度的极限值。
极高密度的“负能界面”展现出了本征的稳定性，它能够有效地阻碍位错及界面的运动，从而完全抑制了材料的塑性变形。这一特性使得材料的强度被提升至接近理论极限的水平。更为引人注目的是，与传统金属强化方法通常会导致弹性模量下降的情况不同，“负能界面”在提升材料强度的同时，还显著提升了材料的弹性模量。
这一“负能界面”强化机制并非局限于某一种特定的合金体系，而是具有广泛的适用性，可以应用于多种合金体系之中。这一发现无疑为金属材料科学家们提供了一个全新的视角和工具，用于设计和开发具有更高性能的金属材料。
此次发现标志着金属材料的结构调控正式进入到了亚纳米尺度。在这个极限尺度下，稳定的界面能够改变晶格的原子键合状态，从而大幅度地提升材料的整体性能。这一突破不仅为金属材料的研究开辟了全新的维度，更为未来高性能金属材料的应用奠定了坚实的基础。
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