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有研究人员通过将铝(Al)与低层错能金属银(Ag)复合，制备出Ag/Al纳米多层膜，通过层间共格界面的模板效应，使银层中形成的纳米孪晶越过界面直接生长到铝层中，因此获得了纳米孪晶铝。这种制备方法工艺复杂、条件严苛，同时需要利用低层错能金属作为孪晶源以诱发孪晶生长，其实际应用受到限制。如何能在更加简单的条件下制备纳米孪晶铝目前仍是国际性难题，相关研究具有重要的理论意义与实用价值。 

针对上述问题，西安交大金属材料强度国家重点实验室孙军教授团队博士研究生左家栋、青年教师张金钰教授、刘刚教授与何成副教授合作，采用磁控溅射方法制备了纳米结构的铝/非晶氮化铝(Al/AlN)多层膜，并在铝层中观察到了明显的纳米孪晶(上图a)和9R相(上图b)。9R相是一种扩展的非共格孪晶界，具有周期性排列的层错结构。

硬度测试结果表明，随h降低其硬度逐渐升高(上图c中Regime I)，当h达到~20nm以下时硬度出现峰值平台(~3.8 GPa，上图c中Regime II)，这一峰值硬度约为已报道的纳米铝高硬度的4倍。传统上用于解释单层厚度为十几个纳米以下金属多层膜硬度峰值平台的理论是界面强度模型(Interface Barrier Strength,IBS)

但是该模型的预测结果与Al/AlN多层膜Regime II的实测硬度相比低了1GPa以上，这一差别来源于Regime II小层厚范围内9R相主要为贯穿Al层厚度的结构，对位错的运动具有强烈的阻碍作用，而在通用的IBS模型中并未考虑这一因素的影响。从硬度性能数据上可以反映出，纳米铝中的9R相强化效果非常明显，未来有望成为铝及其合金强化的一种重要手段。