Npj Comput. Mater. : 单晶硅可以常温下熔化！

本文研究了单晶硅在极端剪切载荷下的非晶剪切带形成机理。背景上，单晶硅因其脆性本质加工难度大，变形机理复杂，包括位错变形、马氏体相变及非晶化相变过程。研究目的是通过理论-计算耦合方法，揭示单晶硅内部局部流动产生的物理本质。研究发现，单晶硅的剪切失稳来源于光学声子失稳，并在失稳后发生局部流动，流动中材料发生了熔化而不是非晶化。此外，研究还发现了非晶态硅与硅I、硅IV之间的循环转变，这种转变通过体积变化产生了额外的塑性变形载体。结论表明，该研究提供了一种新的单晶硅非晶带形成机理，解释了单晶硅极端载荷下的微观变形机理。