作者安妮·斯塔克，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 为了准确理解金属在分子动力学模拟中对高速压缩的反应，LLNL的科学家使用新的电子显微镜方法来揭示晶格中的缺陷(顶部的绿色和红色线条对象和灰色表面对象)，同时为了清晰起见移除所有原子(底部的黄色球)
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 为了解决冶金学100年来的一个难题，即为什么单晶表现出阶段性硬化而其他单晶没有，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家将其降低到原子水平
这项研究发表在10月号
5版自然材料
几千年来，人类一直利用金属的自然属性，在机械变形时变得更强或变硬
一个多世纪以来，金属硬化机制一直是物理冶金学家关注的焦点
由LLNL材料科学家瓦西里·布拉托夫(Vasily Bulatov)领导的团队在超级计算的极限下进行了原子模拟，该极限足够大，可以从统计上代表宏观晶体塑性，但完全可以从原子运动的最基本层面来研究金属硬化的起源
模拟是在利弗莫尔的瓦肯和拉森超级计算机和阿尔贡实验室计算设施的米拉超级计算机上进行的
直到86年前，人们才知道金属硬化的根本原因，当时位错——由晶格无序造成的曲线晶体缺陷——被认为是晶体塑性的原因
尽管位错和晶体塑性之间的直接因果关系已经牢固地建立起来，但还没有研究小组观察到位错在应变过程中在块体材料中的原位行为
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 布拉托夫说:“我们依靠超级计算机来阐明金属硬化的原因。”
“几十年来，位错理论一直渴望从位错行为的潜在机制中获得硬化，但我们没有这样做，而是在更基本的层面上进行了超大规模的计算机模拟——晶体构成的原子运动
" 该团队证明了金属的臭名昭著的阶段性(拐点)硬化是在单轴应变下晶体旋转的直接结果
与文献中广泛分歧和矛盾的观点不同，研究人员发现，位错行为的基本机制在金属硬化的所有阶段都是相同的
布拉托夫说:“在我们的模拟中，我们准确地看到了单个原子的运动是如何转化为位错运动的，位错运动结合在一起产生了金属硬化。”
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