邀请人:苏东 研究员
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报告摘要:
晶体缺陷化学结构是指溶质原子在缺陷区域的偏聚行为及其三维空间分布特征,其有效调控对材料性能优化具有关键作用,而深入理解成分与结构之间的内在关联是先进合金设计的基础。然而,缺陷区域具有纳米尺度和复杂三维形貌,对实验表征提出了极高要求。本报告综合运用扫描透射电子显微镜(差分相位衬度成像)、原子探针及两者联用的方法,对典型合金的位错、晶界与相界缺陷进行了系统研究。结果揭示了溶质偏聚与缺陷结构之间的关联机制,并构建了描述缺陷热力学稳定性与化学势调控的“缺陷相图”框架。为进一步理解缺陷化学结构在外场作用下的演化规律,引入原位透射电子显微镜(加热与气氛环境)研究氧化铁在氢气氛下的微观还原过程。结果表明,还原首先在特定取向区域优先生长,局部脱氧诱发阳离子迁移与成分重分布,最终推动由局部脱氧向孔洞成核与扩展的连续演化规律。本报告所展示的系列研究贯通了缺陷化学结构的静态三维定量表征与环境驱动下的动态演化机制,深化了对晶体缺陷物理化学过程及化学势调控规律的认识,为界面调控、缺陷工程与先进材料设计提供了新的理论依据与研究路径。
报告人简介:
周徐洋,西安交通大学材料学院教授、博士生导师。入选国家级青年人才、德国洪堡学者,获国际显微学会青年科学家荣誉,主持完成德国科学基金项目。面向金属材料原子尺度、三维偏聚的表征难题,在海外 11 年间构建方法—应用一体化体系:开发基于人工智能的晶界成分分析软件,提出三维结构—三维成分协同表征方法,系统研究位错、晶界、相界与孔洞等缺陷的结构、元素偏聚规律及性能调控方法,相关成果以第一作者或通讯作者发表于 Nat. Commun.、Sci. Adv.、Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater.、Acta Mater. 等。曾在美国阿拉巴马大学获博士学位并从事博士后研究(2014–2019),随后在德国马克斯·普朗克钢铁研究所任博士后、原子探针组副组长及“可持续材料的原子尺度动力学”项目组长(2019–2025),2025 年起回国在西安交通大学任教授。研究领域或方向包括:晶体缺陷化学结构/镁合金/原位透射电镜/原子探针/人工智能。