科学家成功解码“材料基因组”，有助开发下一代航空航天合金和半导体

在最新一期《自然·材料》杂志上的科学开一篇论文中，澳大利亚悉尼大学团队报告了一种解码“材料基因组”的家成新方法。该方法能检测晶体材料原子级结构的功解微小变化，提高了人们理解材料特性和行为基本起源的码材能力。

这一突破对于开发创新材料至关重要，料基将推动人们开发用于航空航天业的因组有助更坚固且更轻的合金、用于电子设备的下代新一代半导体以及用于电动机的改进磁铁。

该研究利用原子探针断层扫描（APT）技术来解开短程阶（SRO）的航空航天合金和半复杂性。SRO工艺是导体了解局部原子环境的关键。SRO经常被比作“材料基因组”，科学开即晶体内原子的家成排列或构型。其重要性在于不同的功解局部原子排列会影响材料的电子、磁性、码材力学、料基光学和其他特性，因组有助这些特性对之后产品的安全性和功能性有极大影响。

此次研究的重点是钴-铬-镍高熵合金，这类合金在高级工程应用中非常有前途。团队利用复杂的APT成像数据，并结合先进的数据科学技术，实现了以3D形式可视化原子，从而观察和测量SRO，并比较在不同加工条件下合金的变化。

该研究为SRO如何控制关键材料特性研究提供了模板，也为科学家提供了一双新“眼睛”，从而可以看到原子级架构的微小变化，是如何导致材料性能的巨大飞跃的。

至关重要的是，SRO提供了详细的原子级蓝图，增强了人们对材料行为的计算模拟、建模和最终预测的能力。

总编辑圈点

我们知道原子是构成物质的基本单元，原子结构影响了原子间结合方式，而原子间结合方式，最终决定了材料的种类。换句话说，原子的结构和关系，直接影响了材料的物理和化学性质，导致不同材料有不同性能。现在，科学家实现了用3D“目光”看清这种结构关系，并解锁了原子在多种条件下的排列变化，无疑等同于有了一把开门钥匙，门内则是新一代材料的美好世界。