تصویربرداری اتمی از انتقال فاز در سرامیک‌های نانومتری پیشرفته

مقاله‌ای با عنوان "فرآیندهای تجربی و تئوریک انتقالات فازی در ابعاد نانومتری پیشرفته" در نشریه Nature Scientific Reports به چاپ رسیده است که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری عبوری روبشی (STEM) مجهز به اصلاح‌کننده ابیراهی، اتم به اتم دگرگونی فازی سرامیک‌های مهندسی را در حین فرآیند سینترینگ بررسی کرده است. این پژوهش علاوه بر تبیین تجربی، با تکیه بر شبیه‌سازی اتمی دینامیک مولکولی (MD) نشان می‌دهد که جهت‌گیری فضایی اتم‌ها در اینترفیس‌ها در دماهای بالا دستخوش نوسان‌های ساختاری شدیدی می‌شود که سینتیک تف‌جوشی را تحت کنترل قرار می‌دهد. این دستاورد پژوهشی از آن جهت حائز اهمیت است که یکی از بزرگترین چالش‌های صنایع سرامیک‌های پیشرفته و دیرگدازها، یعنی پدیده رشد غیرعادی دانه‌ها و ترک‌خوردگی‌های میکروسکوپی در مرزدانه‌ها حین فرآیند پخت را حل می‌کند. با بکارگیری کدهای شبیه‌سازی و تصاویر تجربی این مقاله، طراحان می‌توانند چقرمگی شکست ($K_{1C}$) نانوکامپوزیت‌های سرامیکی را با مهار دگرگونی‌های اتمی در فازهای ثانویه به میزان چشمگیری بهبود بخشیده و قطعاتی بدون عیب ساختاری تولید کنند.