Los científicos chinos han hecho observaciones directas de aleaciones de entropía (media) VCoNi cúbicas centradas en la cara (MEA) y por primera vez propusieron una identificación convincente de orden químico de corto alcance subnanoscale (CSRO). Este logro resuelve indiscutiblemente la apremiante cuestión de si, qué y por qué existe CSRO, y cómo identificar explícitamente a CSRO.

Este trabajo, publicado en Naturaleza el 29 de abril fue realizada por el Prof. Wu Xiaolei del Instituto de Mecánica de la Academia China de Ciencias (CAS) en colaboración con el equipo del Prof. Ma En de la Universidad Xi'an Jiaotong y el equipo del Prof. Zhu Jing de la Universidad Tsinghua.

Las aleaciones de elementos múltiples, también conocidas como aleaciones de entropía alta (media) (HEA / MEA), son un tema candente y de frontera en campos multidisciplinarios. En estos HEA / MEA, Las interacciones entálpicas entre los elementos constituyentes pueden inducir varios grados de orden químico local (LCO), de los cuales CSRO es posiblemente el más difícil de descifrar.

"CSRO es el punto de partida crucial para comprender los comportamientos mecánicos y físicos únicos de estos HEA / MEA. Sin embargo, un desafío monumental radica en cómo ver a las OSC. Ver es creer, "dijo el profesor Wu Xiaolei, líder del equipo de investigación.

"La identificación de las CSRO exige no solo evidencia de difracción irrefutable, pero mas importante, también información química intrincada en una escala de longitud subnanométrica con respecto a las diferentes preferencias de las especies constituyentes para ocupar ciertos planos / sitios de celosía en la primera y segunda capa (s) atómicas vecinas más cercanas. Hasta ahora, esta evidencia concreta de la CSRO ha estado muy ausente, "dijo el Prof. Ma.

En este estudio, los investigadores utilizaron un conjunto completo de herramientas y métodos para analizar las correlaciones y justificar su origen, para evitar enlaces perdidos o interferencias de artefactos.

Estas herramientas clavaron inequívocamente el CSRO, incluyendo su extensión espacial, configuración de empaquetamiento atómico y ocupación de celosía preferencial por especies químicas.

El modelado de los parámetros de orden de CSRO y las correlaciones revela que los CSRO se originan a partir de la preferencia del vecino más cercano por pares diferentes (V-Co y V-Ni) y la evitación de pares V-V.

Los investigadores también utilizaron el mapeo de cepas atómicas para demostrar las interacciones de dislocación mejoradas por los CSRO. Esto arroja luz sobre sus efectos sobre los mecanismos de plasticidad y las propiedades mecánicas sobre la deformación.

"Este trabajo es un salto significativo en el CSRO, proporcionar a la comunidad experimentos sistemáticos y claros con evidencia directa que resuelva el debate / incertidumbre (o incluso la controversia) que dejó el trabajo anterior, "dijo mamá.

"El orden químico local se desarrolla como una característica intrínseca en los HEA y MEA. Esto ofrece una nueva perilla para girar, es decir., tenemos la oportunidad de ajustar el grado de CSRO para adaptar las propiedades mecánicas y físicas de estos nuevos materiales, "dijo Wu.