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【百家大講堂】美國(guó)著名材料學(xué)家講授“用高能脈沖激光研究材料極端動(dòng)態(tài)行為”


  4月16日上午,,應(yīng)北京理工大學(xué)研究生院,、沖擊環(huán)境材料技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,、安全與防護(hù)協(xié)同創(chuàng)新中心的共同邀請(qǐng),,加州大學(xué)圣地亞哥分校的杰出教授Marc A Meyers做客北理工“百家大講堂”(第18期),,作題為《用高能脈沖激光研究材料極端動(dòng)態(tài)行為》的學(xué)術(shù)報(bào)告,材料學(xué)院教師王琳主持報(bào)告會(huì),,機(jī)電學(xué)院院長(zhǎng)陳鵬萬(wàn)以及來(lái)自材料學(xué)院,、機(jī)電學(xué)院、宇航學(xué)院等150余名師生聆聽(tīng)此次報(bào)告,。

  報(bào)告會(huì)上,,M Meyers教授回顧了他與爆炸結(jié)緣于1966年的長(zhǎng)久歷史。報(bào)告講述了高能短脈沖激光輻照在固體材料表面,,可以在極短時(shí)間內(nèi)(納秒)產(chǎn)生幾十到上百GPa壓強(qiáng)的沖擊波并沿著傳播方向迅速衰減,。利用這種技術(shù)可以產(chǎn)生其他實(shí)驗(yàn)手段所達(dá)不到的極高應(yīng)變速率(10^6/s~10^9/s),。在這種極端條件下,材料的力學(xué)響應(yīng)與準(zhǔn)靜態(tài)和低速?zèng)_擊狀態(tài)下有著顯著不同,。因此,,高能激光作為一種獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)合先進(jìn)的原位測(cè)量和后續(xù)的材料表征技術(shù),,為研究材料在極端條件下的行為提供了絕佳的機(jī)會(huì),。例如,切應(yīng)力在沖擊過(guò)程中的作用,,位錯(cuò)的速度,,位錯(cuò)滑移/孿晶轉(zhuǎn)變,材料的理論強(qiáng)度,,層裂過(guò)程中孔洞產(chǎn)生的機(jī)理,,沖擊誘發(fā)的固態(tài)相變、非晶化等等,。與此同時(shí),,由于在時(shí)間尺度上的相似性,短脈沖激光產(chǎn)生的高應(yīng)變速率也能夠和分子動(dòng)力學(xué)的模擬進(jìn)行直接對(duì)比,。因此,,后者作為一種強(qiáng)有力的工具,能夠幫助理解實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象,。本次報(bào)告系統(tǒng)總結(jié)了在過(guò)去和現(xiàn)在利用這種方法論在不同材料體系取得的研究成果,,從面心立方金屬(銅)到體心立方金屬(鉭)到鉆石結(jié)構(gòu)(硅,鍺)的半導(dǎo)體,,和開(kāi)放結(jié)構(gòu)的共價(jià)鍵材料(碳化硅,,碳化硼)。

  Marc Meyers教授的報(bào)告向同學(xué)們展示了一代世界杰出材料科學(xué)家的多年來(lái)的研究成果,,報(bào)告引起了與會(huì)師生的濃厚興趣,。教授報(bào)告后,在場(chǎng)師生與教授進(jìn)行了深入熱烈的討論,,大家紛紛表示受益匪淺,。

【主講嘉賓簡(jiǎn)介】

  Marc Meyers,加州大學(xué)圣地亞哥分校的杰出教授,。他的研究領(lǐng)域涵蓋了材料的力學(xué)行為的諸多領(lǐng)域,,主要包括材料的動(dòng)態(tài)行為,納米材料,,以及生物材料三大方向。其中在材料動(dòng)態(tài)行為這個(gè)領(lǐng)域,,Meyers教授從1972年就開(kāi)始專(zhuān)注于材料在高速變形下的物理,、化學(xué)現(xiàn)象,至今已有46年。他出版于1994年的經(jīng)典教材《Dynamic Behavior of Materials》(翻譯成為中文教材《材料動(dòng)力學(xué)行為》)高度總結(jié)了他的研究成果并被同行廣泛引用(約2300次),。Meyers教授是美國(guó)礦產(chǎn),、金屬及材料學(xué)會(huì),美國(guó)物理學(xué)會(huì),,美國(guó)金屬學(xué)會(huì)的會(huì)士,。獲得的榮譽(yù)和獎(jiǎng)項(xiàng)包括:中科院力學(xué)所錢(qián)學(xué)森講席教授,中科院金屬所李薰講席教授,,美國(guó)物理學(xué)會(huì)沖擊物理獎(jiǎng),,礦產(chǎn)、金屬,、材料學(xué)會(huì)教育家獎(jiǎng),,德國(guó)洪堡學(xué)者獎(jiǎng)金,DYMAT Rinehart獎(jiǎng)等等,。Meyers教授作為作者和合作者發(fā)表了近500篇學(xué)術(shù)論文,,編寫(xiě)了4本教材。其中:《力學(xué)冶金》,,《材料的動(dòng)力學(xué)行為》,,以及《材料的力學(xué)行為》被翻譯成中文,在國(guó)內(nèi)廣受好評(píng),。Meyers教授是巴西科學(xué)院和盧森堡科學(xué)院院士,。