金屬材料包括鋼鐵、鎂、銅等自工業(yè)化后至今已經(jīng)被許多學(xué)者進(jìn)行了全方位系統(tǒng)的研究，應(yīng)用也很成熟。不像新興材料，有很多前人未涉及領(lǐng)域，離應(yīng)用還有些距離，所以相對來說更容易發(fā)上知名度更高的期刊。一般來說像鋼鐵一樣研究很成熟的材料面向生產(chǎn)及工藝的研究會更多一些，所以不是專注于金屬材料的頂級期刊上較少會出現(xiàn)有關(guān)純金屬材料的重大突破。Nature、Science作為公認(rèn)的期刊兩大巨頭，每周都會更新重要科學(xué)進(jìn)展，相信大家經(jīng)常見的都是鈣鈦礦、石墨烯、催化等前沿性研究，而我們今天介紹的團隊，他們把傳統(tǒng)金屬材料做出了顛覆性成果。

1.盧柯研究組

說到金屬材料不得不提的就是金屬研究所了，提到金屬所大家都會想到一個名字——盧柯。盧柯院士是目前為止當(dāng)選院士年齡最小的一位，也是中國本土培養(yǎng)的最優(yōu)秀的博士之一。已是中國科學(xué)院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士、德國科學(xué)院院士、美國國家科學(xué)院外籍院士四院院士的他榮譽獎勵早已數(shù)不勝數(shù)，長期嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的科研也使得盧柯研究組做出了許多顛覆性成果。

目前盧柯研究組主要集中以下四個方面的研究：

截至目前，盧柯院士已經(jīng)發(fā)表包括11篇Science、1篇Nature在內(nèi)的495篇研究論文：

圖1 盧柯發(fā)表部分高質(zhì)量論文

自1988年博士后以來，盧柯院士對非晶態(tài)金屬的晶化動力學(xué)及其微觀機制進(jìn)行了深入研究，在國際上首次提出非晶態(tài)材料的有序原子集團切變沉積化機制；提出了一種制備納米金屬的新方法——非晶完全晶化法；2000年發(fā)現(xiàn)納米金屬銅在室溫下的“奇異”性能——納米金屬銅在室溫具有超塑延展性而沒有加工硬化效應(yīng)；2004年發(fā)現(xiàn)了一種新型納米結(jié)構(gòu)——納米孿晶；2011年發(fā)現(xiàn)梯度納米金屬銅既具有極高的強度又兼有良好的拉伸塑性，揭示了納米金屬的本征塑性和變形機制；2017年揭示納米晶強化新機制；2018年發(fā)現(xiàn)超高穩(wěn)定性納米晶。

盧柯研究組近期代表性工作：

2.盧磊研究組

中國科學(xué)院金屬研究所盧磊研究員迄今主要從事塊體金屬納米材料的研究工作，包括材料的制備、微觀結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性，機械性能及其變形機理研究。其中有關(guān)納米晶體Cu的室溫超塑延展性的研究成果被評為2000年中國十大科技進(jìn)展和中國十大科技新聞之一。

盧磊研究組目前已經(jīng)發(fā)表了包括5篇Science，2篇Nature在內(nèi)近百篇高質(zhì)量論文，查看發(fā)表論文情況小編發(fā)現(xiàn)盧磊研究組發(fā)表的論文雖然算不得高產(chǎn)，但大多發(fā)表在了Acta Materialia，Scripta Materialia這樣的領(lǐng)域內(nèi)頂刊上。

圖2 盧磊發(fā)表的部分高質(zhì)量論文

相信之前有很多人對盧磊老師的名字還有些陌生，但是在2017年和2018年分別發(fā)表了Nature和Science的文章讓筆者深深記住了這個名字，這兩篇文章都以納米孿晶金屬為研究對象，其一發(fā)現(xiàn)是經(jīng)過上萬次的疲勞循環(huán)加載變形之后，納米孿晶金屬中的塑性變形是可逆的，不但沒有累積損傷、還可以返回到初始狀態(tài)，表現(xiàn)出一種獨特的與疲勞歷史無關(guān)的穩(wěn)定循環(huán)響應(yīng)特征，這與傳統(tǒng)金屬材料中嚴(yán)重依賴疲勞歷史的非穩(wěn)定循環(huán)響應(yīng)行為截然不同。其二是發(fā)現(xiàn)增加結(jié)構(gòu)梯度可實現(xiàn)梯度納米孿晶結(jié)構(gòu)材料強度-加工硬化的協(xié)同提高，甚至可超過梯度微觀結(jié)構(gòu)中最強的部分。

盧磊研究組近期代表性工作：

3.呂昭平團隊

呂昭平教授現(xiàn)任北京科技大學(xué)副校長，他所率領(lǐng)的新金屬材料國家重點實驗室近年更是捷報頻頻。呂昭平教授長期從事新型高性能鋼鐵材料和塊體非晶合金方面的研究工作，取得了卓有成效的學(xué)術(shù)成績。在Science、Physical Review Letters、Advanced Materials等學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文150余篇。2004年有關(guān)非晶鋼的工作被美國物理學(xué)會評為當(dāng)年世界上“Top Physics Stories”之一，2005年有關(guān)非晶形成能力的論文被ISI機構(gòu)確定為材料科學(xué)界“Fast Moving Frontier”論文，2009年新型耐熱不銹鋼的工作被評為世界上“the top high technology products of the year”，2010年相關(guān)塊體非晶復(fù)合材料韌化的工作被Nature-Asia Materials做專題評述。

目前，呂昭平教授的研究興趣主要集中在以下幾個方面：

截至目前，呂昭平教授已經(jīng)發(fā)表了包括3篇Nature、1篇Science在內(nèi)的近200篇論文：

圖3 呂昭平發(fā)表部分高質(zhì)量論文

雖然近年鋼鐵行業(yè)的不景氣，但不可否認(rèn)的是它仍然是絕對的支柱產(chǎn)業(yè)，大到建筑橋梁、小到工具螺絲鋼鐵無處不在的在我們生活中扮演著不同的角色。學(xué)過鐵碳相圖的同學(xué)一定知道，鋼鐵的相較復(fù)雜，不同溫度等條件都會析出各種不同的相，尤其是幾種相的結(jié)合。而對于鋼鐵也在應(yīng)用上很成熟，在研究上很難有所突破。在2017年呂昭平團隊基于最低錯配度下獲得最大程度彌散析出和高剪切應(yīng)力的創(chuàng)新思想開發(fā)了抗拉強度不低于2.2GPa，拉伸塑性不低于8%的高性能新型馬氏體時效鋼，這篇關(guān)于超強鋼的文章也發(fā)表在了Nature正刊上。

呂昭平團隊近期代表性工作：

4.呂堅團隊

呂堅目前為法國國家技術(shù)科學(xué)院院士，香港科學(xué)院和工程院院士，香港城市大學(xué)機械工程講座教授，副校長（研究與科技），周亦卿研究生院院長。目前團隊的研究興趣在以下幾個方面：

呂堅院士已取得23項歐，美，中專利（含6項PCT拓展專利），在包括在本領(lǐng)域頂尖雜志Nature（封面文章），Science, Nature Materials, Materials Today，Advanced Materials, Nature Communications, PRL, Acta Materialia, JMPS等SCI雜志上發(fā)表論文340余篇，SCI引用萬余次。

圖4 呂堅發(fā)表部分高質(zhì)量論文

呂堅團隊近期代表性成果：

2017年和2018年呂堅院士分別發(fā)表了一篇Nature和Science兩大重量級成果，其中一篇關(guān)于鎂合金的文章研制了雙相納米晶結(jié)構(gòu)的鎂合金材料，通過磁控濺射法將直徑約6 nm的MgCu2晶粒均勻地嵌入約2 nm厚的富含鎂的無定形殼中，生產(chǎn)獲得具有非晶/納米晶雙相結(jié)構(gòu)的鎂基超納尺寸雙相玻璃晶（SNDP-GC）。所得雙相材料的強度是近乎理想的3.3 GPa，這也是迄今為止強度最大的鎂合金薄膜。另一篇是發(fā)現(xiàn)了可產(chǎn)生超大變形的金剛石，將金剛石這個一直被世人看成鋼鐵直男的固有形象成功扳回一局。