HCP 金属中孪晶的增殖：在镁中的应用

金属合金的塑性变形通常通过滑移发生，但偶尔涉及孪晶。特别是，孪晶在六方密堆积材料中很重要，因为其中易滑移系统不足以容纳任意变形。虽然通过滑移机制的变形已得到相当好的理解，但关于孪晶变形的知识仍然较少。事实上，识别相关的孪晶模式仍然是一门艺术。在本文中，我们开发了一个通用框架，将孪晶的基本运动学定义与大规模原子计算相结合，以预测晶体材料的孪晶模式。我们将此框架应用于镁，其中有两种公认的孪晶模式——拉伸和压缩，但存在许多异常观察结果。令人惊讶的是，我们的框架表明，在镁的变形过程中存在大量重要的孪晶模式，这与异常观察结果一致。因此，与传统观点认为塑性变形在运动学上被划分为少数几种模式不同，我们的结果论证了 HCP 材料的变形物理学由众多可能性之间的能量和动力学竞争所支配。因此，我们的发现表明，常用的变形物理模型需要重新审视，以考虑更广泛和更丰富的孪晶模式种类，并可能指向改善力学性能的新途径。