可一起出现杰出的弹性、强度、塑性等机械功能和功用功能（光、热、磁、电和催化等），是构建的重要候选资料。但是，比较陶瓷、半导体等资料，大部分金属资料易因氧化而构成氧化膜。因为外表-体积比在微、纳米标准会显着提高（ 106-108 倍），金属微纳米器材的

　　因而，躲避氧化带来的负面效应成为保证低维金属在微纳米器材中安全使用的重要手法。不同于晶态合金的周期性原子结构，非晶合金保留了液体的无序结构，展现出一起的热塑成型特性。这种特性使得非晶合金渐渐的变成为制备微纳器材的候选资料。例如，经过纳米压印技能能制备出不同形状的非晶合金微纳米结构，并体现出优异的功能。

　　氧对非晶合金的性质也会发生极大的影响。例如，均匀固溶微量的氧可以显着提高非晶合金的塑性，但过高的氧含量则引起氧化物的分出并使塑性恶化。氧的引进还会显着影响非晶合金的构成才能、晶化行为、冲突磨损等性质。尽管文献中已有很多有关氧影响块体非晶合金的报导，但低维非晶合金的氧化问题却很少遭到重视。

　　近期，我国科学院物理研讨所/北京凝聚态物理国家研讨中心的李福成博士在其博士导师杨勇教授（香港城市大学）、博士后协作导师柳延辉研讨员、北京核算科学研讨中心管鹏飞研讨员的联合指导下，与香港大学的陆洋教授、台湾科技大学的朱槿教授协作，系统研讨了壁厚仅20nm的Zr基和Ni基非晶合金纳米管（图1A-D）在氧过饱和固溶（20 at.%，图1F）时的弹性行为。

　　他们经过原位力学测验发现，非晶合金纳米管的变形回复才能随变形量的添加而增大（图2D），紧缩应变到达23.1%时非晶合金纳米管可以发生高达14.1%的弹性变形回复。非晶合金纳米管的这种超弹性远超于文献报导的形状回忆合金、橡胶金属、结构复合资料、块体非晶合金和高熵合金等块体超弹性金属（变形回复1-7%），也远超于形状回忆合金纳米柱、非晶合金纳米线、非晶合金纳米片等微纳米超弹性金属（变形回复4-8%）。

　　为探求非晶合金纳米管超弹性的结构来源，他们综合使用三维原子探针技能（3D-APT）、电子能量丢失谱（EELS）、X射线光电子能谱（XPS）、导电原子力显微剖析技能具体解析了Zr基非晶合金纳米管及纳米片中氧的形状和散布。成果显现，氧原子渗透到低维非晶合金内部时会引起成分的别离。其间，Zr简单和氧结合，并构成网络状的富氧结构，而Cu等则构成富集金属元素的纳米团簇。

　　他们使用分子动力学模仿证明，非晶合金在氧固溶超越18 at. %时可以构成特别的富氧拓扑网络结构（图3A）。比照研讨证明，不含氧的非晶合金以及未构成富氧拓扑网络结构的非晶合金不会体现出超弹性行为（图3C-3D）。这说明富氧拓扑网络结构是低维非晶合金出现超弹性的重要原因。进一步的研讨标明，这种富氧拓扑网络结构能经过氧原子与近邻Zr原子的断键和再衔接完成一起的自修正才能。这些研讨成果有助于开发非晶合金在柔性电子、微纳器材、结构超资料等范畴的使用。

　　以上研讨成果以“Oxidation-induced superelasticity in metallic glass nanotubes”为题，于12月5日宣布在《Nature Materials》上。我国科学院物理研讨所的李福成博士、香港城市大学的张智博、北京核算科学研讨中心的刘桓荣为论文一起榜首作者。香港城市大学的杨勇教授、北京核算科学研讨中心的管鹏飞研讨员、我国科学院物理研讨所的柳延辉研讨员为一起通讯作者。上述研讨得到了我国科学院、国家自然科学基金委员会、香港赞助局、我国博士后科学基金、广东省根底与使用根底研讨严重专项、北京市核算科学研讨中心的支撑。