本网讯 近日，中南大学材料学院2017级非全日制硕士生刘正卿在国际金属材料领域权威期刊Materials Research Letters 上，发表镁合金非共格倾斜晶界稳定性及元素偏析的最新研究成果。中南大学材料学院为第一单位，材料学院江勇教授和澳大利亚蒙纳士大学Jian-Feng Nie教授为共同通讯作者。

晶界，作为一种重要的材料微观结构特征，一直以来都是金属材料领域的研究热点。尤其是近年来，利用元素的晶界偏析作为调控材料性能的新手段，吸引了全球金属材料设计专家们的高度关注。一般认为，相比于普通晶界，共格晶界的原子排布较为规则，其形成能更低。目前关于晶界及其元素偏析的研究报道也主要集中在共格晶界，尤其是对称孪晶。非共格晶界结构则复杂很多，解析难度很大，虽然非共格晶界及其元素偏析现象在实际材料中通常更为普遍，但国内外研究报道极少，且大都局限于对称性较高的立方晶系。

针对密排六方结构镁合金中非共格晶界的研究难题，刘正卿在中南大学江勇教授与澳大利亚莫纳什大学Jian-Feng Nie教授的指导下，采用第一性原理计算与高分辨电镜（HAADF-STEM）表征高度结合的研究方法，研究了Mg-Gd合金中一类非共格倾斜晶界结构及其形成的一种特殊的晶界团簇偏析结构。研究发现，至少在密排六方结构镁合金中，非共格倾斜晶界可以比共格倾斜晶界更为稳定、形成能更低，并创新性地提出和理论验证了层错稳定和界面偏析稳定机制等两种非共格倾斜晶界稳定机制。

（图为镁合金中借助层错稳定的非共格倾斜晶界及其特殊团簇偏析结构的形成机理）

该研究工作得到国家自然科学基金和澳大利亚研究理事会等机构的资助，相关研究成果还陆续发表于ACTA Materialia 等金属材料领域国际权威期刊。