坚忍不拔,探索固体内部的微观过程
2021-12-01方前锋
科学 2021年5期
方前锋
2021年4月22日,中国科学院合肥物质科学研究院葛庭燧极限特性材料攻关突击队正式成立。仪式上,平均年龄34岁的11名青年科研攻关突击队员在队旗前庄严宣誓:“传承以葛庭燧院士为代表的老科学家精神,以极限特性材料攻关为使命……听从党的召唤,弘扬新时代科学家精神……”。突击队将致力于“0到1”的突破,为实现科技自立自强贡献力量,围绕国家重大战略需求,瞄准材料领域“卡脖子”问题,深入研究极限条件下材料的服役性能,突破关键核心材料研制。
内 耗
材料的内耗在数值上定义为材料在振动过程中单位弧度内损耗的机械能与最大弹性储能之比。振动着的固体即使与外界完全隔绝,其机械振动能也会逐渐衰减下来,这种由于材料内部原因而引起的机械能量损耗称为内耗。内耗学是凝聚态物理与材料科学的交叉学科,同时也是研究固体缺陷与力学性质的一种重要的实验技术,它能够很灵敏地反映固体中点缺陷、位错、界面等的存在及其运动变化和相互作用情况,从而能够获得材料中各种微观过程的定性和定量信息。因为机械振动能的耗散是通过内部机制来完成的,所以材料的这种性质强烈地依赖于材料的微观结构和缺陷,同时也与外部环境的物理参量密切相关。当把内耗表示成温度、频率、应力振幅、外加电场或磁场等外部参量的函数时,将得到一系列分立的或连续的谱,称之为内耗谱(或力学谱)。探索新谱线并研究这些谱线产生的机制,可以得到对应微观过程的物理参数,是内耗与力学谱这门学科的主要研究内容之一。
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