近日，中南大学材料学院研究生杨力通同学撰写的论文“The ferrite/oxide interface and helium management in nano-structured ferritic alloys from the first principles”（纳米结构铁素体合金中氧化物界面和氦的第一性原理研究）被金属材料领域顶级期刊之一《Acta Materialia》正式接收发表，这是该生三年内第二次在《Acta Materialia》发表论文。

该论文从能量学角度首次揭开新一代超级钢的神奇性能之谜。纳米结构铁素体合金（NFA）是近年来国外迅速发展起来的新一代超级钢。该合金通过特殊粉末冶金制备技术，获得大量纳米尺度的析出结构，连同铁素体基体所获得的超细晶组织和超高位错密度，使该材料实现远超过其他铁基合金的高温蠕变强度和断裂韧性。值得关注的是，新超级钢还具有一项独特的神奇性能：该合金能够表现出对嬗变产物氦的高吸收和高耐受能力。这使得该材料的微结构和力学性能在核反应辐照的特殊环境中能够长期保持稳定，服役寿命因而大大延长。该材料因此成为美国下一代核反应堆的理想堆体结构材料，是目前各国研究的热点。新一代超级钢的高温力学性能已有大量研究，但现有实验测试技术在该材料性能机理的表征研究方面遭遇了巨大困难和挑战，使得新超级钢的这一神奇性能长期成为难解之谜。

论文指导老师江勇教授介绍道，杨力通同学早在大二便加入了课题组。大四期间即在《Acta Materialia》发表了第一篇论文，“Nonstoichiometry and relativestabilities of Y2Ti2O7 polar surfaces: a density functional theory prediction”（Y2Ti2O7极性表面非化学计量比和相对稳定性的密度泛函研究）。研一期间在《J Appl Phys》发表了第二篇论文“Trapping helium in Y2Ti2O7 compared to in matrix iron: A first principles study” （Y2Ti2O7与铁素体基体氦捕获的第一性原理对比研究）。这次录用的论文是杨力通同学的第三篇论文。三篇论文工作的相关性很高，是在同一个科学问题上持续不断深入研究的结果。在这篇论文中，杨力通同学针对实验研究的困难，采用第一性原理计算研究方法，对纳米析出相界面结构和能量，以及嬗变产物氦的界面效应展开计算预测，并与前两篇论文中有关铁素体基体和纳米析出相的体相结构和氦捕获性质进行对比评估，从而能够较深入地阐明纳米析出相界面在氦的高吸收和高耐受性方面的关键作用，揭示该材料性能具有超长稳定性的机理之谜。这篇论文在2013年底就完成了初稿，前后又历经了一年半多时间的反复修改后，直接提交给了Acta Mater主编Professor C.A.Schuh。在认真回答评审建议和意见后两个工作日内即获接收，并将于近期见刊发表。

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