近日，吉林大学材料科学与工程学院高博团队在晶界剪切耦合迁移研究领域取得重要进展。该团对利用高性能机器学习势驱动的大规模分子动力学模拟，揭示了金属铂[1 1 0]对称倾斜晶界中独特的倾向角与原子结构共同决定的剪切耦合迁移机制。相关研究成果以“Shear-Coupled Migration Governed by Misorientation Angles and Atomistic Structures in [1 1 0] Symmetric Tilt Grain Boundaries of Face-Centered-Cubic Pt”为题，于2026年6月1日在线发表于金属材料领域顶级期刊《Acta Materialia》。

晶界行为是影响金属材料力学性能的重要因素。在外部载荷下，晶界可以发生多种动力学过程，其中晶界迁移常与相邻晶粒的剪切滑移相耦合。从原子尺度上揭示晶界剪切耦合迁移机制对全面理解晶界介导的材料变形动力学十分重要。此前针对这一过程的研究多集中于结构相对简单的晶界，对结构更加复杂的晶界缺乏系统探索。

针对这一问题，高博研究员团队聚焦于面心立方金属[1 1 0]对称倾斜晶界体系，基于神经演化势模型构建了高效且精度接近第一性原理的计算框架，并结合大规模分子动力学模拟，对晶界剪切耦合迁移行为进行了深入研究。发现在部分小角度晶界中其迁移行为有多种位错协同迁移主导；在一些大角度晶界中，不同于此前提出的阶错成核机制，其迁移受孪晶界强烈影响。此外，研究揭示了倾向角对耦合模式的决定性作用。

在此工作中发现的独特的晶界剪切耦合机制为深入理解晶界变形动力学过程提供了新的思路。

图1. Σ57(4 4 5)晶界中的孪晶介导局部原子重排过程。

图2. 耦合模式与倾向角的关系

吉林大学博士生王振铎为论文第一作者，吉林大学高博研究员为论文通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、新材料重大专项项目以及吉林大学科研启动经费的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122408