近日，我校物理与光电技术学院张美光副教授等撰写的学术论文《Mechanical strength and origin of the strengthening effect of tantalum in superhard W_0.5Ta_0.5B monoboride》于2018年3月在材料科学类国际著名期刊Ceramics International上发表。该期刊在2018年中国科学院SCI期刊分区表属于材料科学类1区Top期刊。

   随着高压合成技术的日趋成熟，新型高强度金属硬质材料因具有优异的机械力学性能而在工业生产中具有广泛的应用，如用作切割、抛光、耐磨、表面涂层等。近期，美国加州大学Kaner课题组采用固溶强化法首次合成出机械强度远高于传统金属硬质材料的W_0.5Ta_0.5B单晶，然而这种单晶材料的微观结构和内在的高强度机制至今未见报道。本文采用基于粒子群优化算法的晶体结构预测技术和从头算方法，通过模拟XRD单晶衍射谱线并与实验相比较首次确定了W_0.5Ta_0.5B单晶结构，成功揭示了其高硬度机械性能内在机制为Ta原子的掺入导致其(010)解理面增强，根据W_0.5Ta_0.5B最小理想剪切强度晶向上电荷密度演化和原子成键断裂趋势阐明了其剪切形变塌陷的方式。研究论文得到了同行评审的认可，研究成果对开发新型高强度重金属硬质材料具有重要的理论指导意义。（科技处、物理与光电技术学院  文/王海青）

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S027288421830614X