2024年1月3日，燕山大學(xué)田永君、徐波及胡文濤共同通訊在Nature 在線發(fā)表題為“Structural transition and migration of incoherent twin boundary in diamond”的研究論文，該研究報告了在室溫下金剛石中六種ITB構(gòu)型和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的原子觀察，顯示了不同于金屬系統(tǒng)的位錯介導(dǎo)機制。

　　晶界由于其結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的多樣性，在決定多晶材料的性能方面起著至關(guān)重要的作用。作為一個獨特的GB子集，{112}非相干孿晶界(ITBs)在納米孿晶、面心立方材料中普遍存在。雖然已經(jīng)報道了多種ITB結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變，但它們的轉(zhuǎn)變機制和對機械性能的影響在很大程度上仍未被探索，特別是在共價材料方面。

　　主導(dǎo)ITBs不對稱且流動性較差，對納米孿晶金剛石的連續(xù)硬化起著重要作用。該研究討論了ITB活動的潛在驅(qū)動力。總之，該研究結(jié)果揭示了金剛石和共價材料中GB的行為，指出了開發(fā)高性能納米孿晶材料的新策略。

　　另外，2022年7月6日，燕山大學(xué)，南開大學(xué)，芝加哥大學(xué)，中原工學(xué)院多單位合作(燕山大學(xué)為第一單位)，趙智勝，田永君等團隊合作在Nature在線發(fā)表題為“Coherent interfaces govern direct transformation from graphite to diamond”的研究論文，該研究報告了使用高角度環(huán)形暗場掃描透射電子顯微鏡在從靜態(tài)壓縮中恢復(fù)的部分轉(zhuǎn)化石墨樣品中識別出由四個基本結(jié)構(gòu)圖案組成的相干石墨-金剛石界面。

　　這些觀察結(jié)果提供了對轉(zhuǎn)變可能途徑的深入了解。理論計算證實，與通過之前提出的其他路徑的轉(zhuǎn)換相比，通過這些相干界面的轉(zhuǎn)換在能量上更受青睞。石墨到金剛石的轉(zhuǎn)變受納米級相干界面(金剛石成核)的形成控制，在靜態(tài)壓縮下，該界面會前進以消耗剩余的石墨(金剛石生長)。這些結(jié)果也可以揭示其他碳材料和氮化硼在不同合成條件下的轉(zhuǎn)化機制(點擊閱讀)。

　　2020年6月17日，燕山大學(xué)田永君，周向峰及北京航空航天大學(xué)郭林共同通訊在Nature 在線發(fā)表題為“Hierarchically structured diamond composite with exceptional toughness”的研究論文，該研究報告了金剛石復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征，這些金剛石復(fù)合材料由相干的界面金剛石多型體(不同的堆積順序)，交織的納米孿晶和互鎖的納米晶粒組成。復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)比單獨使用納米孿晶更能提高韌性，而不會犧牲硬度。

　　單邊緣缺口梁測試的韌性是合成金剛石的五倍，甚至比鎂合金還高。當發(fā)生斷裂時，裂紋通過之字形路徑沿著{111}平面?zhèn)鞑ネㄟ^3C(立方)多型的金剛石納米孿晶。當裂紋遇到非3C型的區(qū)域時，裂紋的傳播會擴散成彎曲的裂縫，并在裂縫表面附近局部轉(zhuǎn)變?yōu)?C金剛石。這兩個過程都會耗散應(yīng)變能，從而提高韌性。這項工作可能對制造超硬材料和工程陶瓷有用。通過使用具有硬化和增韌協(xié)同作用的結(jié)構(gòu)體系，最終可以克服硬度和韌性之間的折衷(點擊閱讀)。

　　2014年6月11日，燕山大學(xué)田永君團隊在Nature 在線發(fā)表題為“Nanotwinned diamond with unprecedented hardness and stability”的研究論文，該研究表明納米孿生微結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建為制造具有卓越的熱穩(wěn)定性和機械性能的新型先進碳基材料提供了一條通用途徑(點擊閱讀)。2013年1月16日，燕山大學(xué)田永君團隊在Nature 在線發(fā)表題為“Ultrahard nanotwinned cubic boron nitride”的研究論文，該研究表明cBN的硬化是連續(xù)的，孿晶厚度降低至最小尺寸，與預(yù)期的反霍爾-Petch效應(yīng)低于臨界晶粒尺寸或在金屬和合金中發(fā)現(xiàn)的〜10-15 nm的孿晶厚度相反。

　　Nature 雜志是全球著名的科學(xué)期刊之一，其以發(fā)表高質(zhì)量、高影響力的原創(chuàng)性、研究性和綜述性文章而聞名于世。Nature 雜志旗下?lián)碛性S多子刊，為不同領(lǐng)域、不同層次的讀者提供了專業(yè)化的內(nèi)容。Nature雜志旗下?lián)碛斜姸嘧涌�，這是基于它所涉及的領(lǐng)域過于廣泛，若不加分割，將難以兼顧各個領(lǐng)域的需求。

　　Nature 雜志創(chuàng)建于1869年，最初只發(fā)布綜述性質(zhì)的文章，隨著時間的推移，逐漸擴大了出版范圍。Nature 雜志旗下的子刊是為了進一步細分和專注于各種學(xué)科領(lǐng)域以及科學(xué)研究領(lǐng)域的不同方面。這些子刊提供了覆蓋范圍廣泛、質(zhì)量高、有影響力的文章，包括原創(chuàng)性、研究性和綜述性的文章等。

　　Nature 雜志創(chuàng)建的第一本子刊是 Nature Reviews Genetics(遺傳學(xué)評論)，之后又陸續(xù)推出了 Nature Materials(材料科學(xué))、Nature Cell Biology(細胞生物學(xué))、Nature Neuroscience(神經(jīng)科學(xué))等多個子刊。每個子刊都有自己的定位和特點，例如 Nature Communications(交流)則更側(cè)重于核心科學(xué)問題的研究，而 Nature Biotechnology(生物技術(shù))則更加關(guān)注在生物技術(shù)領(lǐng)域的最新進展。這些子刊按照不同領(lǐng)域和頂尖學(xué)者的需求，提供了更加精細化、專業(yè)化、多樣化的內(nèi)容，為科研領(lǐng)域的發(fā)展做出了貢獻。

　　此外，Nature 雜志還通過推出多個專題系列，如 Nature Methods(研究方法)、Nature Ecology & Evolution(生態(tài)與進化)等，來滿足不同領(lǐng)域和不同層次讀者的需求，使其成為一份全方位的科學(xué)期刊。

　　Nature 雜志擁有眾多子刊，這是基于它所負責(zé)的領(lǐng)域過于廣泛，若不加分割，將難以兼顧各個領(lǐng)域的需求。同時，這些子刊也為各個領(lǐng)域提供了權(quán)威、高水平的信息和研究成果，并給予讀者更加專業(yè)化、精細化的閱讀體驗，有效促進學(xué)術(shù)交流和科學(xué)研究的發(fā)展。

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