主题: Atomic-level insights into the structure and properties of heterostructured nitride multilayer

主讲人：张灶利 奥地利国家科学院埃里希斯密德材料研究所 资深研究员

邀请人：吴文平教授

时间： 2023年9月21日上午10:00—11:30

地点： 力学楼二楼会议室

摘要：

Transition metal nitrides have found widespread applications in the cutting- and machining-tool industry due to their extreme hardness, thermal stability, and corrosion resistance. The increasing demand for these nitrides requires an in-depth understanding of their structures at the atomic level. This has led to numerous experimental and theoretical researches. The advanced microscopy techniques have significantly advanced our understanding of this type of material's structure and property relationships.

Firstly, we show a gradient architecture that enables the creation of the unexpected metastable phase structure, rock-salt (rs) CrN layers, and AlN layers of varying thicknesses. Furthermore, a combined experimental analysis based on valence electrons and inner shell electrons allowed the mapping of mechanical properties (bulk modulus) of the multilayer at the nanometre scale. The second sample will be the TiN/AlN multilayer. Upon loading, a surprising intermixing phenomenon in nanoscale multilayers has been observed. A new solid solution phase could be generated during deformation (i.e., nanoindentation). This raises concern about understanding experimentally measured hardness values using nanoindentation. The present study provides atomic-scale insights into the extraordinary strength mechanisms of this nanoscale multilayer.

主讲人简介：

张灶利, 1964年生，奥地利科学院资深研究员。1997年获北京科技大学材料物理专业博士学位。1998—2000年在中国科学院物理所北京电镜中心从事博士后研究。2000—2008年分别在德国马普金属所、德国弗利兹哈勃研究所、德国的乌尔姆大学从事研究工作。2008年起在奥地利科学院Erich Schmid 材料所任材料显微结构课题组组长。2011 年获莱奥本矿业大学教授资格、博士生导师。2011年获法国马塞大学终身教授职位的邀请。2011 年10月起任奥地利科学院终身研究员。

作为主要的项目研究者承担德国自然科学基金项目(DFG), 德国的联邦教育部研究项目(BMBF), 欧盟委员会等多个研究项目。作为PI，近10年来独立主持奥地利科学基金(FWF)5项, 奥地利研究促进基金(FFG) 3项 。2017年获得奥地利科学院创新基金奖励。培养博士6名，博士后5名、硕士若干名。主要的研究方向集中在： 功能氧化物和氮化物材料、块体纳米晶材料、结构材料的界面及缺陷结构研究。研究成果在Science、Nature Communications、Advanced Materials、Acta Materialia等期刊上发表SCI论文170余篇。获德国马克斯普朗克奖学金和美国陶瓷协会颁发的Edward C. Henry 奖。