马氏体相变的尺度效应是形状记忆合金的马氏体相变随材料尺寸减小而逐渐消失的现象。由于形状记忆合金的优异性能（形状记忆效应和超弹性行为）源于马氏体相变，其尺度效应将严重制约形状记忆合金在纳米器件中的应用。因此理解以及预测形状记忆合金在纳米尺度时的相变行为成为利用纳米级形状记忆合金的首要问题。 本中心博士生张祯和合作者利用分子动力学模拟方法系统研究了纳米颗粒的马氏体相变。研究发现，纳米马氏体颗粒呈现“壳-核”结构。马氏体颗粒的内部与块体材料一致，马氏体颗粒的表面保持近似母相结构并具有一定的厚度。基于马氏体颗粒的“壳-核”结构，张祯等揭示了马氏体相变尺度效应的起源，即随着形状记忆合金颗粒尺寸减小，表面壳层逐渐主导颗粒的相变行为，由于壳层倾向于稳定母相，致使马氏体相变在纳米尺度消失。同时，张祯等建立了纳米尺度时马氏体相变的朗道模型，并解析得到形状记忆合金尺寸与相变温度的关系。这一模型可用于预测各种形状记忆合金材料在纳米尺度时的马氏体相变行为。这一工作为形状记忆合金在纳米器件中的应用提供理论指导 |
