科学家们成功解码了“材料基因组”，促进了新一代半导体等材料的发展

澳大利亚悉尼大学团队在最新一期《自然材料》杂志上报道了一种解码“材料基因组”的新方法。这种方法可以检验晶体材料原子级结构的微小变化，提高人们了解材料特性和行为基本起源的能力。

这一突破对于开发创新材料尤为重要，将推动航天工程行业更坚固、更轻的合金、电子产品的新一代半导体、电机的改良磁铁的开发。

本研究采用原子探针断层扫描（APT）技术可以解决短程阶段（SRO）复杂性。SRO技术是了解局部原子环境的关键。SRO通常被比作“材料基因组”，即晶体中原子的排列或形状。其重要性在于不同的局部原子排列会影响材料的电子、磁性、力学、光学等特性，对未来产品的安全性和功能性有很大的影响。

这项研究的重点是钴-铬-镍高熵合金，这种合金在高级工程应用中非常有前景。该团队利用复杂的APT显像数据，结合先进的数据科学技术，对不同加工环境下合金的变化进行3D可视化原子观察和测量。

这项研究为SRO如何控制关键材料特性提供了一个模板，也为科学家提供了一双新的“眼睛”，然后他们可以看到原子级结构的微小变化，以及如何在材料性能上取得巨大的飞跃。

SRO提供了详细的原子级蓝图，提高了人们对材料行为的计算模拟、建模和最终预测能力，这一点很重要。

【科技日报总编圈点】

众所周知，原子是构成物质的基本单元，原子结构影响原子间结合的方式，而原子间结合的方式，最终决定了材料的类型。也就是说，原子的结构与关系，直接影响材料的物理化学特性，导致不同材料具有不同的性能。如今，科学家们已经用3D“眼睛”看到了这种结构关系，解锁了原子在各种情况下的排列变化，这无疑相当于拥有了一把开门钥匙，而门是新一代材料的美好世界。

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