近日，上大与港理工联手的研究团队采用高分辨率透视电镜（HRTEM），成功揭示了常用钢材AISI 304中的一种新结构——塑性变形诱导马氏体相变（PDIMT），这一重大发现完善了多元固态转变理论，并为新型材料的研制提供了解决方案。
热机械处理能够显著提升材料性能，这主要是通过改变材料原有的晶体结构实现的。世界著名的马氏体转变便是其中一例。这种转变只涉及很少数量的原子移动，只有在原子间距离的1%甚至更少的范围内进行。正因如此，无论是科研人员还是实际工程师，都非常重视马氏体转变的实用价值。
科研团队利用先进的透射电镜技术，首度揭示了AISI 304不锈钢中的fcc-γ至bct-α晶界区马氏体相关相变全过程（简称为PDITM）的清晰图像。深入细致的高分辨率透射电镜测试和深入研究表明，这种转化遵循着明确的fcc-γ→hcp-ε→bct-α相变路径。特别的，通过观察，科研人员发现fcc-γ至hcp-ε的变化，主要源于（111）γ平面的位错效应。
经过学术团队的精密计算与细心观测，令人欣喜的是，我们在[1100]ε方向上的ε/α扩散界面找到了明显的原子。进一步分析表明，这部分原子间的间距正在逐渐缩小。根据这种情况，可以明确无误地证明我们此前关于有序排列调控原子间距的理论推测是正确的，且这些改变仅发生在特定的环境中。
这个模型已经能准确地预知γ、ε乃至α晶格中各处的原子排列和晶界缺陷特征。科研的进步，为固体转变理论增添光彩，为提升材料性能赋予了有力指引。
本项研究于材料科学领域实现显著突破，深化了我们对复杂固态相变的理解，并为提升材料性能带来了新的机会。这项重大发现无疑将推动进一步的科研工作和实际应用，开辟利用相变强化材料性能的新路径。借助高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）的细致观察，我们发现了AISI 304不锈钢中由fcc-γ到bct-α的塑性变形引发的马氏体相变现象（PDIMT）的关键成果，对于理解多态固相转化及调控材料特性具有重要参考价值。展望未来，我们充满热忱与信心，期盼更深层次地探索如何有效掌控和运用相变，优化材料性能，推进材料科学及工程技术的全面进步。
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