近日，我校機械工程學院非晶合金成形制造工程研究中心王建國教授與香港城市大學楊勇教授團隊等合作，在一種五元合金體系中發現了一種新的艾林瓦效應（Elinvar effect）的機制，為人們認識、研究和利用這類材料提供了一個全新的視角。2月9日，該項研究工作在線發表在國際頂級期刊《Nature》，王建國教授為共同一作，我校為第二完成單位。

絕大部分材料的彈性模量會隨著溫度的上升而下降，也就是日常生活中人們熟知的“熱軟化”。但是有些材料的彈性模量在一定的溫度范圍內能夠保持不變，甚至略微上升，這種現象以“彈性不變”（elasticity invariable）被命名為“艾林瓦”效應（elinvar effect）。瑞士物理學家查爾斯·愛德華·紀堯姆由于在艾林瓦合金方面的顯著工作而獲得1920年諾貝爾物理學獎。艾林瓦效應起源的微觀物理機制有兩種：相變和彈性各向異性。在一些合金體系中，沿著不同晶向彈性模量的溫度系數有明顯不同，而材料中大量晶粒的取向雜亂無章，因此彼此抵消，也會表現出艾林瓦效應。不過，這些材料中艾林瓦效應出現的溫度區間通常較窄，一般小于100 K，因此材料使用的溫度范圍非常受限。

研究人員在五元合金Co₂₅Ni₂₅(HfTiZr)₅₀(at.%)中發現了艾林瓦效應，而且該合金中的艾林瓦效應有600 K左右的超寬溫度范圍，該合金體系不但顯示了一種不同于以往人們所認識的任何一種艾林瓦效應的物理機制，而且也是一種截至目前艾林瓦效應存在溫度范圍最寬的新型合金。

由于存在嚴重晶格畸變，該合金的位錯運動受到高能量勢壘的阻礙進而表現出極高的彈性極限和非常低的能量耗散。由于超彈性和極端溫度條件下的彈性模量穩定性，該合金可以應用于服役溫度極寬的高精度設備中，如精密儀器、光電子器件、深空探測的等領域。

該項工作受到國家自然科學基金委（52071081）、廣東省科技廳（2019B030302010)和東莞理工學院（216112008）資助。

（論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04309-1）

（撰稿：王建國；一審：孫振忠；二審：胡娜玲；三審：郭建文）