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机械工程学会摩擦学分会 固体润滑国家重点实验室 摩擦学学报
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研究进展

我国学者实现界面声子输运动力学的亚纳米分辨探测 2025-08-01 图 声子输运可视化的电镜显微技术。（a）实验设计示意图。（b）AlN/SiC界面附近的等温线分布图（彩色线条）和温度梯度方向（黑色箭头）。比例尺：200 nm 在国家自然科学基金项目（批准号：52125307）等资助下，北京大学高鹏团队利用电镜的快电子非弹性散射谱实现了亚纳米分辨的温度场和界面热阻测量，并揭示了由界面声子主导的跨界面热输运的微观机制。该成果以“跨界面声子输运动力学的电子显微探测”（Probing phonon transport dynamics across an interface by electron microscopy）为题，于2025年6月11日发表在《自然》（Nature），论文链接https://doi.org/10.1038/s41586-025-09108-6。 对于当今先进的小尺寸、高密度、大功率半导体芯片，跨界面热输运能力已成为制约其性能提升的关键瓶颈之一。然而，现有探测手段的空间分辨率无法适配亚10 nm量级的先进芯片工艺制程，且普遍缺乏对包埋界面的探测能力。因此，纳米尺度下界面局域声子态的探测与热性能表征，尤其是声子输运的动力学微观机制与界面热阻的关联，成为该领域亟待解决的关键科学问题。 研究团队通过开发电镜内原位加热技术与局域非平衡声子布局解析的非弹性散射谱学技术，成功实现了亚纳米分辨的温度测量、热阻测量及声子输运动力学探测。团队在电镜中设计了原位热输运器件，构建出一端加热、一端散热的样品结构，在AlN/SiC半导体异质结中形成稳定热流，从而达成了迄今为止报道中最高的亚纳米空间分辨率界面温度表征。研究发现，在施加180 K/μm的温度梯度后，AlN/SiC界面处约2纳米范围内温度骤降10 ~ 20 K；相比之下，块体AlN或SiC中出现相似温降需跨越数十至数百纳米。这一结果表明，该体系的界面热阻是块体材料的30 ~ 70倍，凸显了其在纳米器件热阻中的主导作用。同时，在热流作用下，界面附近约3纳米空间范围内存在偏离玻色—爱因斯坦分布的非平衡声子态。通过对比正向与反向热流下局域界面声子模式的不对称布居，研究团队揭示：界面模式通过与体声子的非弹性散射参与跨界面声子输运，且由于非平衡声子布居对特定散射过程的促进作用，界面模式更倾向于与非平衡程度更大的体态模式耦合。 该技术为微观结构与纳米热传输的关联研究提供了实验范式，拓展了电子显微技术的应用领域，有望在能源转换、信息技术及先进热管理等领域发挥重要作用。
我国学者与海外合作者在热带气旋调节黑潮研究方面取得进展 2025-08-01 图 高分辨率数值模式中热带气旋引起的长期温度异常 在国家自然科学基金项目（批准号：42192552, 42475011, 42176019）资助和地球系统数值模拟装置（EarthLab）支持下，国防科技大学费建芳、马占宏团队联合中国科学院大气物理研究所成里京，与国内及海外合作者在热带气旋海洋记忆如何调节黑潮方面取得进展。相关成果以“Oceanic memory of tropical cyclones moderates the Kuroshio current”为题，于2025年7月26日发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊 。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62239-2。 热带气旋对上层海洋造成显著扰动，其过境后会在海洋次表层留下显著的温度异常。由于这些异常与大气不直接接触，可长期停留在海洋中，这种现象被称为热带气旋活动的海洋“记忆”。在热带气旋活跃的区域，同时存在着重要的海洋环流系统——西边界流（如黑潮），它们是海洋热量、盐分向极地方向输送的关键，对区域及全球气候调节至关重要。然而，热带气旋对海洋西边界流热输送的影响依然缺乏系统性的认识。 研究团队进行了27年的高分辨率（约0.1°）数值模拟试验，结合卫星观测数据和再分析资料，评估了热带气旋经过后的海洋“记忆”对黑潮及其变率的影响。研究首先揭示了西北太平洋热带气旋的累积效应，即黑潮右侧次表层出现明显增暖，这源于热带气旋增强的混合过程及伴随的下沉流；同时，热带气旋中心的强上升流在黑潮主轴附近引发显著降温，并延伸至更深层次。这些温度异常在地转作用下，导致黑潮上层右侧流速增强约15%，而主轴流速减弱约4%，最终使黑潮的经向热量输送净减少约0.02±0.02 PW。这一减少量相当于全球变暖情景下西边界流热输送变化量（0.04±0.04 PW）的50%。此外，研究还发现热带气旋对黑潮区域的季节和年际变化具有不可忽视的作用，进一步凸显了热带气旋在气候系统中的重要性。 该研究为理解热带气旋对海洋环流及气候的长期影响提供了新视角，为天气系统如何调控长期气候系统提供了关键科学依据。研究结果提示，在气候模型中考虑热带气旋的调制效应，将有助于改进未来地球系统的模拟与预估能力。
我国学者与海外合作者在“东亚石笋δ18O记录缺失冰期气候旋回”方面取得进展 2025-08-01 图 40万年以来气候记录对比。(A)深海有孔虫δ18O记录 (Lisiecki and Raymo, 2005)；(B)黄土高原西部黄土磁化率 (Sun et al., 2021)；(C)生物微钙体δ18O记录（蓝色）和石笋δ18O记录 （橙色）（Cheng et al., 2016）；(D)夏季太阳辐射 (Laskar et al., 2004) 长期以来，东亚石笋δ18O记录被广泛视为反映夏季降水与亚洲夏季风强度的“基准气候档案”。然而，该记录未呈现全球气候系统中普遍存在的冰期-间冰期气候节律，其真实气候意义究竟为何，长期困扰国际学界。现代观测显示，在华南地区，δ18O值偏负的夏季降水（6-8月）仅占全年降水的不足50%；而非夏季降水占比较高，且δ18O值显著偏正。由于石笋主要是由不同季节降水混合形成的地下滴水溶液沉淀而成，这意味着石笋δ18O记录反映的本应是多季节降水的综合信号，长期以来将其简单解释为夏季降水δ18O信号的做法存在偏差。然而，受制于缺乏独立记录夏季降水δ18O变化的地质记录，其“多季节混合效应”一直未被充分认识。 在国家自然科学基金项目（批准号：42203062）等资助下，中国科学院地球环境研究所学者联合国内外合作者，围绕“东亚石笋氧同位素（δ18O）记录缺失冰期气候旋回”这一国际热点科学问题，开展了地质记录与数值模拟相结合的系统研究并取得进展。相关成果以“黄土生物微钙体δ18O揭示东亚石笋δ18O中的夏季和非夏季气候信号（Summer and nonsummer climatic signals in speleothem δ18O revealed by loess microcodium δ18O in East Asia）”为题，于2025年7月11日发表于《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）。论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2425565122。 研究团队创新性地利用中国黄土中生物微钙体（一种形成于夏季的次生碳酸盐）的氧同位素组成，重建了过去40万年以来夏季降水δ18O变化。结果显示，生物微钙体δ18O记录在2.3万年岁差周期上与石笋δ18O记录表现出相似的变化，但其在间冰期强夏季风时期出现了明显偏负的δ18O值，展现出显著的10万年冰期-间冰期气候周期特征（图C，蓝色），与石笋δ18O记录（图C，橙色）仅仅显示2.3万年岁差周期不同。结合气候模拟，研究明确指出：东亚石笋氧同位素记录并非单一夏季信号，而是多季节降水混合的结果，导致原本应有的冰期–间冰期节律被削弱。 该研究提出的“多季节混合效应”机制，厘清了东亚石笋氧同位素记录的物理学本质，纠正了国际上将其等同于夏季风强度指标的长期认知偏差，解开了该领域的重要科学争议，为重新理解东亚乃至全球石笋气候记录提供了新思路，是我国在国际古气候研究领域取得的原创性突破。
我国学者在气凝胶材料研究中取得进展 2025-08-01 图 石墨烯基二维通道受限化学法。（A）微穹顶气凝胶制备过程；（B）碳化物烯陶气凝胶块体；（C）氧化物气凝胶卷材；（D）微穹顶结构胞元三维光学图 在国家自然科学基金项目（批准号：52090031、52090030、52122301、52272046）等资助下，浙江大学高分子科学与工程学系高超教授团队在气凝胶材料研究中取得进展，相关研究成果以“微穹顶结构气凝胶实现2273 K超高温超弹性（Dome-celled aerogels with ultrahigh-temperature superelasticity over 2273 K）”为题，于2025年7月18日在线发表于《科学》（Science）杂志上，论文链接：https://doi.org/10.1126/science.adw5777。 气凝胶，一种轻质多孔材料，被誉为“固态烟雾”或“冻结的蓝烟”。然而，其发展与应用仍面临三大挑战：一是缺乏简便且通用的制备方法；二是微孔结构弹性不足；三是尚未突破超高温高弹材料的性能极限。为此，浙江大学高分子系高超教授团队经过长期探索与实践，提出了一种简便普适的氧化石墨烯基二维通道受限发泡法，首创新型微穹顶胞元结构，成功合成出数百种高弹性气凝胶。该团队与西安交通大学刘益伦教授团队合作，开展了穹顶结构的力学计算模拟。 该工作成功合成了一系列超轻的微穹顶胞元结构气凝胶，涵盖121种氧化物、38种碳化物和35种金属体系。基于二维层间受限反应及混合熵原则，实现了高熵材料组分的可控设计，其组分可调至含有多达30种元素的高熵态，极大扩展了气凝胶的种类。深入研究揭示，该类超轻气凝胶是由二维层状晶体以微穹顶几何胞元结构所构筑的一类新型材料，表现出超高的弹性压缩率（99%），在传感、催化和热管理等方面展现出优异的功能特性。这类新型烯陶气凝胶材料（即石墨烯与陶瓷原子级别的二维杂化），在宽温域范围内展现出优异的力学弹性，不仅在常温下可经受99%弹性应变的20,000次循环，而且在4.2 K的深冷环境至2273 K的超高温环境中仍保持99%的弹性应变性能。 该材料突破了陶瓷重结晶及碳材料石墨化失效温度极限，其中石墨烯显著抑制了二维陶瓷的高温重结晶过程，而二维陶瓷则有效防止了石墨烯片层的超高温滑移，从而解决了超轻材料的超高温弹性难题。此外，具有二维微穹顶结构的高熵气凝胶在隔热性能上同样展现出显著优势，这主要得益于二维各向异性热传输及高熵组分晶体效应。所制备的高熵氧化物气凝胶在室温下的导热率仅为13.4 mW/m×K（空气为26 mW/m×K），高熵碳化物烯陶气凝胶在1273 K时的导热率为53.4 mW/m×K，在2273 K时为171.1 mW/m×K，并在经历2273 K下100次热冲击后仍保持结构稳定，为极端温度环境下的热防护提供了新的材料选择。
我国学者在有机太阳能电池研究中取得进展 2025-08-01 图 （a-c）2D A-ZnO、PNDIT-F3N及复合界面AZnO-F3N的高角环形暗场扫描透射电子显微镜图像；（d-f）2D A-ZnO、PNDIT-F3N及复合界面AZnO-F3N的薄膜形貌优化示意图，其中橙色片代表2D A-ZnO，紫色纤维代表PNDIT-F3N 在国家自然科学基金项目（批准号：52450063、52473200、52120105006、51532001）等资助下，中国科学院大学/天津大学黄辉教授团队和北京航空航天大学郭林教授团队在有机太阳能电池（OSC）研究中取得进展，相关研究成果以“基于双组分协同策略的复合界面层实现21%效率的有机太阳能电池（Organic solar cells with 21% efficiency enabled by a hybrid interfacial layer with dual-component synergy）”为题，于2025年7月18日在线发表于《自然•材料》（Nature Materials）杂志上，论文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-025-02305-8。 OSC具有原材料丰富、质量轻及可印刷制备等特点，近年来发展迅速，但其能量转换效率（PCE）仍然偏低，主要受限于器件内部的电荷复合和传输不平衡问题。目前，相关研究大多集中于活性层材料的设计与形貌调控，而对阴极界面层（CIL）的研究则相对较少。CIL在提高电荷提取效率和抑制电荷复合等方面具有关键作用，然而普遍存在导电性不足和薄膜形貌不佳等问题，已成为制约器件效率和稳定性进一步提升的重要瓶颈。 针对上述挑战，研究团队创新性地提出了有机/无机双组分协同策略，构建了由二维非晶氧化锌（2D A-ZnO）与聚合物（PNDIT-F3N）组成的复合界面（AZnO-F3N）。该策略巧妙利用了两组分间的相互作用，显著减少了界面处的缺陷，从而有效提升了界面的电导率与均匀性。通过采用该复合界面，OSC的PCE突破了21.0%，认证效率为20.8%，刷新了目前OSC的最高认证效率记录。更重要的是，基于该CIL的器件在光、热及机械稳定性方面均明显优于传统界面，展现出优异的应用潜力。此外，AZnO-F3N界面在多种材料体系、厚膜、柔性及可拉伸器件中均表现出良好的适配性。该项研究不仅为OSC的界面工程提供了新的设计范式，也为推动高效稳定OSC的发展奠定了坚实基础。
我国学者在纯红钙钛矿发光二极管研究方面取得进展 2025-08-01 图 三维异质结钙钛矿设计、晶格表征与器件性能比较 在国家自然科学基金项目（批准号：22325505）等资助下，中国科学技术大学姚宏斌、樊逢佳、林岳、胡伟联合上海光源郑官豪杰在纯红钙钛矿发光二极管领域取得进展。相关成果以“三维钙钛矿异质结实现高性能钙钛矿纯红发光二极管（Intragrain 3D perovskite heterostructure for high-performance pure-red perovskite LEDs）”为题，于2025年5月7日在线发表于《自然》（Nature）杂志上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08867-6。 当前，已报道的纯红钙钛矿发光二极管主要基于准二维和量子点钙钛矿材料，然而受限于这些材料的低载流子迁移率，所制备的发光二极管亮度难以提升。三维混合卤化物钙钛矿CsPbI3-xBrx有着高载流子迁移率，但CsPbI3-xBrx三维钙钛矿发光二极管外量子效率在亮度升高时下降严重，其背后的效率滚降机理不明。 该研究通过原位电激发瞬态吸收光谱仪测量揭示了器件中空穴泄漏到电子传输层是三维CsPbI3-xBrx基发光二极管效率滚降的本质原因。为了提升钙钛矿的载流子限域能力从而抑制空穴泄露，上述研究团队提出一种全新的三维钙钛矿异质结设计，该异质结材料内部存在窄带隙发光体和限域载流子的宽带隙能垒。通过构建三维CsPbI3-xBrx异质结发光层，纯红钙钛矿发光二极管的空穴泄漏得到了有效抑制，相应的峰值外量子效率达到24.2%，最大亮度为24,600坎德拉每平方米。值得注意的是，器件展现出非常低的效率滚降，即亮度为22,670坎德拉每平方米时器件依然具有超过10%的外量子效率，这优于以往报道的结果。该工作的研究结果表明三维钙钛矿异质结的精准设计是发展高效、明亮且稳定钙钛矿发光二极管的有效途径。
我国学者在痕量样品m6A修饰定量检测方面取得进展 2025-07-31 图 GLORI 2.0和3.0实现痕量样本全转录检测m6A修饰 在国家自然科学基金项目（批准号：22425071）等资助下，北京大学伊成器团队联合中科院遗传与发育生物研究所王秀杰团队，于2025年5月5日在《自然・方法》 （Nature Methods）期刊上发表了题为“Mild and ultrafast GLORI enables absolute quantification of m6A methylome from low-input samples”的研究论文，论文链接为https://www.nature.com/articles/s41592-025-02680-9。该研究攻克了表观转录组学领域的关键技术瓶颈，建立了适用于痕量样本的m6A绝对定量检测新技术。 N6-甲基腺嘌呤（m6A）是真核生物mRNA中最普遍的核心化学修饰之一，该修饰通过调控可变剪接、RNA转运及翻译稳定性等分子机制，在基因表达调控中发挥"分子开关"作用。研究团队前期建立了基于特异性脱氨反应的化学测序技术GLORI；然而，现有条件仍存在RNA降解、起始样本需求量大等局限性，限制了其在低输入样本中的广泛应用。 针对上述问题，该研究团队首先深入剖析了GLORI介导的脱氨机制，在此基础上优化反应条件，成功构建了新一代m6A检测方法— GLORI 2.0。该方法采用温和、快速且操作便捷的一锅式的反应流程，显著提升了RNA样品的完整性，大幅降低了对RNA起始量的需求（图a）。为进一步提升技术灵敏度，研究团队创新性地设计了一种反转录沉默载体RNA（RT-silencing carrier RNA），可在文库构建过程中自动被移除，从而避免对后续测序结果造成干扰。将该策略整合进GLORI 2.0体系后，研究人员进一步开发出GLORI 3.0技术，实现了从几百至几千个细胞中精准绘制m6A修饰图谱（图b）。实验验证表明，相较于原始GLORI方法，GLORI 2.0在多个关键指标上表现出显著优势：首先，其RNA起始量需求显著降低；其次，能够有效识别更多位于低丰度mRNA上的m6A修饰位点（图c）。而GLORI 3.0在保持类似定量性能的同时，更适合处理超低起始量RNA样本。为评估GLORI 3.0的实际应用潜力，研究团队将其应用于小鼠海马体突触和细胞质组分的m6A修饰分析，结果发现Slitrk3、Bdnf等突触相关基因具有较高的m6A修饰水平，提示该技术在低起始量样本中的应用可行性。 经过系统优化后的GLORI技术显著提升了m6A修饰检测的灵敏度与适用性，能够高效应对少量乃至痕量RNA样本的挑战。这一进展对于解析复杂组织亚细胞成分、异质性稀有细胞类型以及稀缺临床样本的表观转录组学研究具有重要意义。
我国学者在纯烷基自由基的立体汇聚式反应方面取得进展 2025-07-31 图 铜催化的纯烷基自由基立体汇聚式胺化反应 在国家自然科学基金项目（批准号：22025103, 92256301, 22331006, 22122109, 22271253）资助下，南方科技大学刘心元团队与浙江大学洪鑫团队合作，在二级纯烷基自由基的立体汇聚式反应中取得进展。研究成果以“相似烷基取代的二级烷基自由基不对称胺化反应（Asymmetric amination of alkyl radicals with two minimally different alkyl substituents）”为题，于2025年4月18日发表在《科学》（Science）杂志上。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science. adu3996。 自由基化学在合成化学、生物学、药学以及材料学等领域中发挥了重要作用。作为前手性中间体，自由基不对称转化能够快速构建重要的手性分子。国内外化学家发展了诸如有机小分子催化、金属催化、酶催化等手段，实现了具有共轭稳定效应以及分子内含有导向基（可辅助形成较稳定高价金属中间体）的烷基自由基立体汇聚式转化。然而，活性最高的纯烷基自由基不对称转化四十年来仍未实现，是该领域重大挑战之一。 针对该挑战，上述研究团队设计了空间限域型手性催化剂。这类催化剂通过圆台状的半开放式腔体结构提供精确的手性控制环境，外围大位阻基团提供空间限域效应，并利用多重弱相互作用力稳定高活性的纯烷基自由基。基于此设计，他们成功实现了二级纯烷基碘代物的不对称胺化反应，底物范围涵盖一级/一级、一级/二级、一级/三级以及环状纯烷基结构，如2–碘戊烷（甲基/丙基），3–碘己烷（乙基/丙基）等结构差异度极小的底物也可以实现手性转化。利用该体系研究团队进一步实现了一例简单烷烃的自由基不对称碳–氢胺化反应。通过此策略形式合成了伊布替尼、阿格列汀和曲格列汀等市售药物，为自由基催化新模式的应用奠定了基础。
我国学者在植物水杨酸合成研究领域取得新进展 2025-07-29 图 PAL依赖的SA生物合成的完整路径 在国家自然科学基金项目（批准号：32470365, 32470395，32301802, 31670277）等资助下，浙江师范大学生命科学学院张可伟团队完整阐述了水稻苯丙氨酸解氨酶（PAL）依赖的水杨酸（SA）生物合成途径以及关键酶的亚细胞定位和分子进化，为利用分子育种技术培育作物抗病新品种提供了重要基因靶标。研究成果以“Complete biosynthesis of salicylic acid from phenylalanine in plants （植物中从苯丙氨酸到水杨酸的完整生物合成途径）”为题，于2025年7月23日在《自然》（Nature）杂志在线发表。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09175-9。 水稻是我国半数以上人口的主粮作物和单子叶模式植物，具有独特的SA代谢特性：基础SA水平非常高，是模式植物拟南芥的数十倍之多。植物SA合成有两条路径：异分支酸合成酶（ICS）途径和PAL途径。前期研究表明，水稻SA合成主要依赖PAL途径而非ICS途径。目前PAL依赖的SA生物合成通路尚未被完全解析，尤其是假定的SA合成酶BA2H基因仍未被成功克隆。 为了解决上述问题，张可伟团队建立了高效的低SA突变体筛选体系，利用正向遗传学克隆到水稻肉桂酸辅酶A连接酶OSD1，并结合共表达分析筛选、鉴定到了参与PAL依赖的SA生物合成过程中的关键成员OSD2、OSD3和OSD4。其突变体的内源SA含量极端下降，且对白叶枯病原菌更加敏感。 研究通过分子生物学、生物化学等方法阐明了PAL途径合成SA的全过程：肉桂酸→肉桂酰辅酶A→苯甲酰乙酰辅酶A→苯甲酰辅酶A→苯甲酸苄酯→水杨酸苄酯→水杨酸（图）。该研究揭示了SA是由苯甲酸苄酯经过OSD3羟基化生成水杨酸苄酯，再由OSD4裂解生成，而不是通过BA2H羟基化苯甲酸（BA）生成。以上发现颠覆了1962年Nature上提出的SA由BA催化合成以及1995年PNAS上提出的BA2H催化BA合成SA的传统认知。 研究团队从植物进化生物学角度出发，通过系统进化发育和同位素标记说明了PAL依赖的SA合成途径的关键酶成员在植物中是逐步进化的，在裸子植物中率先组装完整的合成通路，这一代谢途径在大多数种子植物中保守，是一种古老的SA合成途径。这项研究完整绘制了PAL依赖的SA生物合成途径，对于解析其他作物SA合成途径和抗病分子育种具有重要价值。
我国学者在高屈服强度-均匀延性复杂合金设计制备方面取得进展 2025-07-29 图 领域知识辅助机器学习方法设计具有双析出相的Fe35Ni29Co21Al12Ta3多主元复杂合金(a, b, c)，使得铁基复杂合金具有创纪录的屈服强度-均匀延伸率匹配，室温力学性能组合明显超越目前报道的其他金属材料(d) 在国家自然科学基金专项项目 (批准号: 52441407)、重点项目 (批准号: 52431006)、重大研究计划重点支持项目（批准号: 92163201）和联合基金集成项目（批准号: U23A6013）等资助下，西安交通大学张金钰教授、孙军院士以及马恩教授等，通过基于领域知识辅助的机器学习方法设计并制备出一种复杂合金，创造了屈服强度与均匀拉伸延性组合的新纪录。相关研究成果以“机器学习设计具有高强度塑性的合金 (Machine-learning design of ductile FeNiCoAlTa alloys with high strength)”为题，于2025年6月18日发表于《自然》(Nature, 643, 119–124)杂志，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09160-2。 金属材料的高屈服强度与拉伸塑性对于其工程应用至关重要。目前仅少数超高强钢的块体屈服强度（σy）能够达到2 GPa水平，然而它们在塑性变形过程中缺乏足够的加工硬化能力，导致其标准单轴拉伸试验中报道的均匀变形实际上是由局域变形带引起的锯齿塑性流变引起，并非真正的均匀延伸率（ɛu）。这些超高强钢，例如马氏体时效钢的均匀延伸率通常很低（例如ɛu ~5%）。尽管经典的第二相强化机制能够有效地提升材料的屈服强度，但强化水平受限于合金中较低的第二相体积分数（通常< 50 vol.%），并造成拉伸塑性急剧降低。因此，设计兼具屈服强度σy ~2 GPa和均匀延伸率ɛu显著高于10%的合金，是材料科学领域面临的重大挑战。 研究团队首次提出：使用超高体积分数的金属间化合物析出相，即共格 L12纳米相和非共格低模量硬质塑性B2微米相，耦合强化FCC富铁复杂合金基体。为了实现室温超高强度-大均匀拉伸延性，该合金的设计思路是：（1）采用超高体积分数的具有高反相畴界能的共格L12纳米相并增加其强度。（2）引入高体积分数的低模量非共格B2微米相；一方面非共格界面比共格界面更加有效地阻碍位错运动以提高屈服强度，另一方面多种合金元素的引入降低B2的反相畴界能以增加其塑性，使这些颗粒作为位错存储单元提高加工硬化能力。研究团队基于领域知识辅助的机器学习方法进行了合金成分筛选（图a），通过高固溶度的轻元素Al和L12相反相畴界能提升最显著的元素Ta（而非元素Ti）协同合金化，获得了L12+B2双析出相强化Fe35Ni29Co21Al12Ta3（at.%）复杂合金，其L12纳米相（图b）和B2微米相（图c）的体积分数分别高达~67 vol.%与~15 vol.%，共格L12/FCC界面和非共格B2/FCC界面均能与位错发生强烈的交互作用，不仅能够产生位错，还能够存贮位错，特别是低模量B2微米相能比（FCC+L12）基体存储更高密度的位错，显著提升了合金的加工硬化性能，从而提高其屈服/抗拉强度与拉伸延性，使得合金在室温下实现了前所未有的强度-塑性组合，明显优于迄今为止已报道的所有合金（图d）。团队提出的合金设计策略也为其他高性能合金设计提供了新思路。
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