美国加利福尼亚大学洛杉矶分校等机构的联合研究团队制备出世界上最坚硬的白银，比以前最硬纪录还要高42%，为新型超强导电材料开发带来了希望。
研究人员通过将微量的铜掺杂到银中来控制银晶格缺陷的行为，结果可以将两种类型的固有纳米级缺陷转化为强大的内部结构，大大提高了材料的导电率。在银颗粒内部，铜原子杂质（绿色）被有选择地隔离到晶界左侧和内部缺陷（长串，向下流动）。铜原子比银原子略小，它们在晶界和孪晶界都进入了缺陷。银中微小的铜杂质会抑制缺陷的移动，但由于金属含量很少（不到总量的百分之一），因此保留了丰富的银导电性。研究小组称这种新型合金为“纳米晶-纳米孪生金属”，具有前所未有的机械和物理性能。它不仅克服了以前认为的微晶体和孪晶边界过小的软化问题，而且克服了理论上的霍尔-佩奇极限。
研究显示只有7nm间距的双晶界金属中可以达到理想的最大强度。此外测量结果显示，热处理的银铜合金强度高于以前存在了几十年的理论最大值。这种制造方法还可以应用于其他金属，这一突破未来可能带来更轻盈的飞机、更高效的太阳能电池和更安全的核电站等。
相关研究工作发表在Nature Materials。
中科院武汉文献情报中心供稿
