张泽院士荣获2020年度国家自然科学二等奖（第二完成人）

面心立方材料弹塑性力学行为及原子层次机理研究

张泽，韩晓东，王立华，张跃飞，郑坤

在原子层次认知材料的弹塑性力学行为与其微观结构演化的关联性，是材料科学领域的重大基础科学问题和目标，但此类问题长期以来是实验领域的瓶颈性难题。该项目突破传统力学实验方法的空间分辨率局限，将其由纳米提高至亚埃层次。基于此1）创建了材料弹塑性力学行为原子机理研究新方法。2）提出了“晶格弯曲限域效应”提高材料弹性极限的新途径。首次提出并在原子层次实现“晶格弯曲限域效应”，在镍纳米线中实现了34.6%的巨弹性切应变，突破了~17%的材料理论弹性极限。3）发展了纳米多晶金属塑性理论。围绕多晶金属中强韧化晶粒尺寸极限的重大基础科学问题，首次在原子层次实验验证了晶粒内位错枯竭理论；将“Hall-Petch效应” 强韧化晶粒尺寸极限由~15纳米更新至~ 6纳米，发展了纳米多晶金属塑性理论。4）发现了脆性硅基材料室温脆韧转变及大塑性的原子层次机理。发现了脆性硅基材料的室温脆韧转变现象，揭示了位错形核与非晶化实现脆韧转变的原子机理。     

该项目8篇代表论文包括：Nat. Commun. 3篇，Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater. 各1篇，Nano Lett. 3篇。成果被应用于突破复合材料传统设计概念，在金属中实现了超大弹性。该项目培养杰青/长江1名，优青1名，全国优博及提名奖各1篇。