讲座题目：限域空间可逆固液相变原子尺度研究

邀请嘉宾：桑夏晗  武汉理工大学  研究员

时间地点：2026年9月20日（周日） 下午14:30   吉林大学中心校区唐教庆楼B区  521报告厅

嘉宾简介：

桑夏晗，武汉理工大学材料复合新技术全国重点实验室研究员、博士生导师，于2005年获武汉大学金属材料工程学士学位，2008年获中国科学院金属研究所材料科学硕士学位，师从叶恒强院士，2012年获美国匹兹堡大学材料科学与工程博士学位。此后，先后在美国北卡罗来纳州立大学及美国能源部橡树岭国家实验室从事博士后研究。长期致力于发展先进电子显微学方法，迄今已在Science、Nature Communications、Advanced Materials、Ultramicroscopy、Acta Crystallographica等国际知名期刊发表学术论文150余篇，累计被引用超过14000次。当前主要研究方向为材料原子尺度动力学、原位定量电子显微学与原位定量会聚束电子衍射技术及其应用。

报告简介：

材料微观结构在热力学与动力学驱动下的演化行为决定其宏观性能。然而，经典理论多建立在各向同性与均匀介质假设之上，难以描述真实材料中普遍存在的结构各向异性对其演化行为的影响。为揭示材料表面能各向异性对经典形核理论的修正，我们在透射电子显微镜中原位构造了半径小于5 nm的铋（Bi）团簇，并首次在原子分辨率下直接观察到限域空间中Bi临界晶核的可逆固液相变。实验发现，随着限域空间变化，临界晶核可在准非晶纳米圆盘、单晶纳米线与液态纳米液滴之间发生可逆循环相变。决定该相变过程的核心参数并非经典理论中的临界形核半径，而是临界晶核在限域空间中的长径比。此外，几何限域效应还使纳米线表现出强烈的择优生长取向。上述结果不仅在原子分辨率下直观展示了几何限域下的固液相变过程，为几何驱动的相选择和取向选择提供了机制基础，也为限域工程新型纳米材料设计、复合材料界面调控、仿生材料与过程仿生制备提供了理论支撑。