实验室新发现——纳米晶二氧化铈的

       正如人们对"热胀冷缩"的认识一般，当材料处于静水压环境中，我们认为材料在各个方向应该被压缩。然而，材料对压力(强)的反应却总是出人意料。自2011年始，本实验室贺端威教授课题组王齐明博士在研究纳米二氧化铈的压缩行为时，意外地发现了"压致膨胀"效应：在15-27万大气压环境下纳米晶二氧化铈的体积膨胀率达到了1%（见下图）。这一现象看起来违背了传统的热力学定律：密闭系统在静高压下（温度保持不变）体积不可能膨胀。基于大量的实验验证与理论分析，贺端威教授与所指导的王齐明博士提出了一种纳米材料在高压下的力学模型（纳米拱桥效应，nano-arch effect）以解释这种异常的压缩行为，部分研究成果于2014年3月24日发表在Nature出版社近年来推出的Scientific Reports期刊上（doi:10.1038/srep04441）。该实验结果及力学模型揭示了界面在纳米材料弹塑性形变中的重要作用，有利于深入探索纳米材料在高压下的异常力学响应特性。