清华大学航天航空学院徐志平课题组提出物理传递学习理论框架,以解决在预测合金强度时精度与效率难以兼顾的难题。该框架仅需基于少量化学精度理论计算数据,即可实现金属合金强度的高精度筛选。在理论预测引导下,课题组与中国科学院研究团队合作,通过高通量离子束沉积技术,首次制备出传统方法难以获得的高强度亚稳态二元合金,为合金材料开发开辟了新路径。这种对晶体变形物理的数据表达取代了传统上依赖理论模型开发的经验研究方式,充分利用了材料数据库与多尺度建模技术。借助该框架,仅通过单点高保真度计算,便能准确预测多种金属体系的Peierls应力。该物理量可以整合进晶体塑性理论框架,构建起宏观材料力学性能与微观变形物理之间的定量连接。针对神经网络结构的分析进一步表明,在引入“原子应变”表征材料原子尺度非均匀应变,有效传递了固溶强化变形机制。在物理传递方法预测结果的引导下,中国科学院力学研究所蒋敏强研究员和物理所孙保安研究员课题组通过实验方法探索了金属合金材料相图中的亚稳区域。通过离子束溅射沉积镀膜技术结合高通量材料制备成功研发出具有优异力学强度的CuTi、AlTi等二元合金。相关研究成果以“通过物理迁移学习发现高强度合金”(Discovering High-Strength Alloys via Physics-Transfer Learning)为题,于8月13日发表于《物质》(Matter)。