近期，中国科学院金属研讨所沈阳资料科学国家研讨中心纳米金属科学家工作室博士后徐伟、张波研讨员、李秀艳研讨员和卢柯院士等研讨发现受限晶体（Schwarz crystal）结构能够明显下降铝镁合金中的高温原子分散速率，在该合金平衡熔化温度邻近Schwarz crystal结构的表观晶间分散速率比同成分资料的晶界分散下降约7个数量级。相关研讨结果于2021年8月6日宣布在《科学》（）周刊上。此发现不光提醒了Schwarz crystal结构的一种全新原子分散行为，并且标明金属资料的高温原子分散速率能够使用这种新式亚稳结构得到大起伏下降，为开展高功能高热稳定性金属资料拓荒了一条全新的途径。

　　据悉，原子分散是自然界的一种常见现象，也是资料制备加工进程中调控资料结构功能的一个根本进程。金属资料中原子分散速率明显高于具有共价键或离子键的陶瓷和化合物，使用金属的高分散速率能够在较低温度下大起伏调控金属资料的结构和功能，取得杰出的归纳功能。但另一方面，高分散速率会使金属资料在高温下结构失稳，导致许多优异功能损失，多么多金属的强度在高温下会往往明显下降。怎么有用下降金属和合金中的原子分散，进步资料结构和功能在高温下的稳定性，一直是资料科技领域的一个严重科学难题，也是开展高功能金属资料的重要技能瓶颈之一。提高高温合金耐热温度的实质是怎么有用下降合金中的原子分散以增强其结构的高温稳定性。曩昔的研讨标明，经过恰当的合金化和削减晶界等结构稳妥能够在必定范围内下降原子的分散速率，可是下降起伏有限。尤其是在挨近资料熔点的高温下，下降原子分散速率好不容易，这是因为在挨近熔点时金属原子振荡加重，晶格中的平衡空位浓度急剧升高，导致原子分散大幅提高。

　　Schwarz crystal结构是沈阳资料科学国家研讨中心该研讨团队2020年发现的一种新式亚稳结构，它是一种具有孪晶约束的极细多晶体结构，其间晶粒之间的界面具有一种极小界面结构特征，被称为Schwarz-D界面，其均匀曲率为零。因而这种结构具有极高的热稳定性和力学稳定性，纯铜Schwarz crystal结构的晶粒长大温度挨近铜的平衡熔点。受限晶体结构的发现为探究固态物质结构根本特征及其新功能拓荒了一个全新空间。继Schwarz crystal结构发现之后，该研讨团队使用自主研制的低温塑性变形技能，将过相同Al-15%Mg合金薄片的晶粒尺度细化至10 nm以下并成功取得Schwarz crystal结构。他们使用这种Schwarz crystal结构系统研讨了该合金在升温进程中的三种原子分散控制的结构演化进程：金属间化合物的分出进程、晶粒长大进程和熔化进程。结果标明在挨近合金熔点的高温下，Schwarz crystal结构能够有用按捺这三种结构演化进程，乃至使合金的熔化温度比平衡熔点提高了69 K，表现出超低的原子分散速率。此现象源于均匀曲率为零的极小界面结构不光具有极高的高温结构稳定性，并且改变了界面原子的振荡模式，然后按捺了原子的分散。