位错运动是晶体塑性的一个重要机制,其对各种结构和功能材料的硬化、加工和应用至关重要。几十年来,位错运动已经在机械载荷下的晶体固体中广泛研究。然而,仅通过非机械场操纵位错运动的目标仍不明确。近日,多伦多大学Zou Yu、达尔豪斯大学Xiao Penghao、北京大学Gao Peng、爱荷华州立大学An Qi利用电场控制位错运动。
本文要点:
1) 作者对仅通过使用单晶硫化锌中的外部电场控制的位错运动进行了实时观察,即位错可以根据电场的方向来回移动。作者揭示了位错核的非化学计量性质,并确定了它们的电荷特性。
2) 此外,作者发现带负电和带正电的位错都被直接分解,并且它们的滑移势垒在电场下减小,这很好地解释了实验结果。该研究提供了由非机械刺激控制位错动力学的直接证据,并为调节位错相关性质开辟了途径。
Mingqiang Li et.al Harnessing dislocation motion using an electric field Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01572-7
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01572-7