研究双晶相关论文

关于路易斯•巴斯德，最为人所知也许就是他所发明的巴氏杀菌法，但是这位法国化学家和微生物学家对于公众健康还作出了其他重要贡献，包括在动物身上发现了防止疾病的疫苗以及在巴黎建立了一所专门研究致命感染疾病的学院。19世纪60年代，法国酿酒商们请求辛勤的巴斯德调查他们在发酵过程中遇 到的问题：葡萄酒和啤酒发酵失败导致法国蒙受了巨大的经济损失。巴斯德在 显微镜下观察葡萄酒后，发现变质的葡萄酒中含有大量制造乳酸的细菌细胞。这位化学家建议对葡萄酒稍稍加热以去除有害的细菌，然后让酒自然地变陈。1866年，巴斯德在书里发表了他的发现和建议。加热可食性物质以破坏致病微生物的做法后来被应用到了其他易腐流体——其中主要是牛奶。巴斯德后来研究动物疾病，发明了一种防止牛羊炭疽热的疫苗。这种致命的动物疾病是通过孢子的接触或吸人传播给人类的。1876年，德国医师罗伯 特•科赫（Robert Koch, 1843—1910 )找到了引发炭疽热的细菌。巴斯德在他 的实验室里将这种细菌削弱后，注射到动物体内，这些动物随之便对这种疾病产生了免疫力。他还证明了接种疫苗可以预防鸡霍乱。1881年，巴斯德开始研究狂犬病——这是一种令人痛苦的致命疾病，由被感染的动物咬伤后传播。巴斯德和他的助手罗克斯（Pierre-Pauk-EmileRoux，1853—1933 )在实验室里工作了很长时间，终于得到了回报：巴斯德开发了一种疫苗可以防止实验动物患上狂犬病。1885年7月6日，人们希望科学家为一个被狂犬咬伤的小男孩注射疫苗。巴斯德不愿提供治疗，但是男孩势必会因狂犬病而痛苦地死去，于是他行动了起来。接连几周对小男孩胃部进行痛苦的注射后，男孩没有感染狂犬病，巴斯德的治疗获得了成功。我们今天知道的有治疗和 预防狂犬病作用的治愈方法都是基于巴斯德的接种疫苗，政府因而得以控制这种疾病的传播。1888年，巴斯德学院在巴黎成立，这是一个针对传染病的教学和研究中心； 巴斯德任该院的理事长，直到1895年逝世。

巴斯德·路易斯（LouisPasteur）,法国微生物学家、化学家,近代微生物学的奠基人.像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,他也是一位科学巨人. 巴斯德一生进行了多项探索性的研究,取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一.他用一生的精力证明了三个科学问题：（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展,这位法国化学家发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物.很快,“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上.（2）每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展：由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,巴斯德拯救了法国的丝绸工业.（3）传染病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒力,使他们从病菌变成防病的药苗.他意识到许多疾病均由微生物引起,于是建立起了细菌理论. 路易·巴斯德被世人称颂为 “进入科学王国的最完美无缺的人”,他不仅是个理论上的天才,还是个善于解决实际问题的人.他于1843年发表的两篇论文——“双晶现象研究”和“结晶形态”,开创了对物质光学性质的研究.1856年至1860年,他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论,1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文.1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗,其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革.此外,巴斯德的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业. 主要著作有《乳酸发酵》、《酒精发酵》、《蚕病学》等.

晶界（GBs）在多晶材料的力学行为中起着重要作用。 尽管进行了数十年的研究，GB 变形的原子尺度动态过程仍然难以捉摸，特别是 对于多晶中的 GB，它们通常是不对称的和一般类型。

2022年3月17日，北京工业大学韩晓东、佐治亚理工学院朱廷和浙江大学张泽共同通讯（北京工业大学为第一单位）在 Science 在线发表题为“ Tracking the sliding of grain boundaries at the atomic scale ”的研究论文，该研究进行了 原位原子分辨率研究，以揭示在铂双晶中的一般倾斜 GB 中如何实现滑动主导变形。

该研究观察到沿 GB 的直接原子尺度滑动或在边界平面上的原子转移滑动。后一种滑动过程是由使 GB 原子能够传输的断开运动介导的，导致以前无法识别的耦合 GB 滑动和原子平面转移的模式。 这些结果使研究人员能够在原子尺度上理解一般 GBs 如何在多晶材料中滑动。

iNature编辑部发现，这是北京工业大学首次以第一单位在 Science 发表的研究论文。

尽管已经使用各种原位和非原位实验技术研究了 GB 介导的变形，但 GB 滑动的原子尺度过程仍不清楚，主要是因为缺乏直接的高分辨率实验观察。 在过去的几年中，原位原子分辨率实验取得了快速进展。然而， 与一般GB变形相关的原子尺度过程尚未得到明确解决，主要是因为在GB变形期间跟踪原子运动非常困难。

原子建模和模拟提供了目前对伴随 GB 变形的原子尺度事件的大部分理解。 例如，分子动力学 (MD) 模拟已经检查了面心立方 (FCC) 双晶中特殊类型的重合位点晶格倾斜 GB 的机械行为。这些模拟揭示了 GB 滑动和迁移之间的强耦合，通过 GB 和相邻晶格之间的结构单元转换，这允许在 GB 结构没有变化的情况下滑动。 这一概念已被推广以解释一般 GB 双晶学和 GB 中的变形承载线缺陷的运动，即断开。

原子柱轨迹的自动跟踪（图源自 Science ）

断开由台阶高度和 Burgers 矢量共同表征：如果台阶高度为零，则断开为纯位错，而如果 Burgers 矢量为零，则断开为纯台阶。MD 模拟还表明， 一般 GB 的变形在室温下由 GB 断开运动介导时，通常会导致 GB 滑动和迁移耦合，而纯滑动只发生在相对较高的温度下。 与特殊的高对称性 GBs不同，实际多晶中的 GBs 通常是一般类型，即低对称性双晶、不对称 GB 平面和非平面 GBs。 上述来自高度理想化的原子建模和模拟的GB滑动的原子过程是否直接适用于实验室负载条件下多晶中的一般GB，还有待证明。

该研究进行了原位原子分辨率研究，以揭示在铂双晶中的一般倾斜 GB 中如何实现滑动主导变形。 该研究观察到沿 GB 的直接原子尺度滑动或在边界平面上的原子转移滑动。 后一种滑动过程是由使 GB 原子能够传输的断开运动介导的，导致以前无法识别的耦合 GB 滑动和原子平面转移的模式。 这些结果使研究人员能够在原子尺度上理解一般 GBs 如何在多晶材料中滑动。

路易·巴斯德被世人称颂为“进入科学王国的最完美无缺的人”，他不仅是个理论上的天才，还是个善于解决实际问题的人。他于1843年发表的两篇论文——“双晶现象研究”和“结晶形态”，开创了对物质光学性质的研究。1856年至1860年，他提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论，1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。1880年后又成功地研制出鸡霍乱疫苗、狂犬病疫苗等多种疫苗，其理论和免疫法引起了医学实践的重大变革。此外，巴斯德的工作还成功地挽救了法国处于困境中的酿酒业、养蚕业和畜牧业。