颁奖词：“卜叶强同学在以下三方面做出了突出贡献：

1、在趟通纳米金属原位变形基础上一路狂奔，系统研究了各类高熵合金的原位变形行为，开拓了晶化—非晶化研究；

2、夯实了课题组与德国马普所深层次合作；

3、在超硬金刚石原位TEM研究方面做出创造性结果,并展现出良好发展势头。”

——  提名人 刘嘉斌老师

卜叶强，2019年交叉力学之星卓越奖获得者，浙江大学交叉力学中心直博四年级研究生，研究课题是金属及超硬材料的微观力学行为研究。目前，卜叶强同学以第一作者（含共一）在Physical Review Letter、Nature Communication、Matter、Materials Today 等期刊上发表数篇SCI论文。2019年，卜叶强同学利用原位透射电子显微技术在纳米及原子尺度主攻金刚石、立方氮化硼等超硬材料的力学行为，探究强共价固体微观结构与材料性能的关系，阐明其变形的微观机制。

实验中的卜叶强

明知山有虎，偏向虎山行

金刚石广泛应用于机械、半导体、冶金、油气开采和航空航天等领域，是不可或缺的战略材料。但块体金刚石表面和内部的微裂纹及缺陷极大降低了金刚石的实际断裂强度，块体金刚石的实际强度仅有其理论强度的十分之一。想要达到金刚石的理论极限，要求金刚石的表面及内部无缺陷，这几乎无法实现。同时金刚石样品的微纳制备和力学性能测试都存在很大难度。但卜叶强觉得，难的事情完成了才有成就感。

为了解决难题，他在王宏涛老师的指导下，与燕山大学田永君院士课题组开展密切合作。借助燕山大学的微纳加工和表征平台，通过聚焦离子束加工结合氩等离子体清洗制造了不同尺寸和取向的金刚石纳米针。这些纳米针尖的高分辨电镜照片表明其内部近乎无缺陷，表面仅有几个原子的台阶，基本满足了无缺陷条件。而后，卜叶强利用中心自主研发的四自由度透射电镜样品杆X-Nano对金刚石纳米针在透射电镜中进行原位弯曲试验，探究了金刚石强度与尺寸和取向的关系，同时实现了金刚石高达13.4％的大弹性拉伸应变，对应于125 GPa的超高强度，接近金刚石的Griffith 强度极限，同时也是人类目前在三维材料中达到的最高强度。如此高强度大弹性的应变可以大范围地调控金刚石的带隙，实现金刚石作为新一代理想半导体在柔性器件、生物传感器和纳米机械操纵器等中的应用。

不畏难是卜叶强最大的优点。他说，当你真的发自内心想把这件事做成的时候，你会发现事情也许没有那么难。这种迎难而上的精神激励着他不断向新的科学问题发出挑战！

不同尺寸和取向金刚石纳米针尖的最大弹性应变

凌晨四点的玉泉

金刚石在硬度、强度和耐磨性方面具有其他任何材料都无法比拟的优势，遗憾的是材料本身太脆，导致金刚石在服役过程中容易发生灾难性的解理断裂，使它的应用范围大大受限。作为最脆的材料，金刚石能否产生塑性变形一直以来都饱受争议，缺乏直接实验证据。在他早期研究金刚石时，为了在压缩过程中发生失稳并实现弯曲测试，样品都是细长的针尖。他当即想到，如果把样品变成短粗的金刚石柱，压缩时样品内部会产生高水平的静水压分量，金刚石又会如何变形呢？

这个问题燃起了卜叶强的好奇，他制备了这样一个短粗的样品，发现短粗的金刚石在压缩过程中居然没有直接解理断裂，而是隐约产生了剪切带。为了获得可靠可重复的普适性结果，他晨兴夜寐，孜孜不倦地开始了重复实验。一个又一个小时的坚守，成百上千次的实验，他独自在电镜室探索着金刚石位错的成像条件。终于，他准确捕捉到了金刚石中清晰的位错运动。看着金刚石中缭乱攀附的位错运动，他激动地握紧了拳头。“凌晨四点的玉泉，有种静谧的美，我也看过许多次。所幸付出终有所获。”

这次坚守最终带来了改变教科书的发现。首先，这样直观动态的结果有力地证明了金刚石中位错塑性的存在。其次，卜叶强通过三维成像技术获得了金刚石中位错网络的三维结构，标定出当载荷方向是和时，金刚石中的位错是在非密排的{100}面上滑移的，这打破了教科书中关于“面心立方晶体滑移面是密排的{111}面”的观点，为未来强共价材料的变形行为研究提供了全新思路。

金刚石中的位错塑性

不为人生设限

对于这次获得交叉力学之星卓越奖，卜叶强说道：

和燕山大学的合作是我的荣幸，也是我们金刚石研究工作的重要内容。这一年，我的汗水一半撒在浙大，一半撒在燕大。首先，十分感谢聂安民老师与我进行的无数次关于实验思路的讨论，那是最终获得实验成功的关键因素。感谢田永君院士课题组老师同学的通力合作，让我们借助燕山大学的微纳制备和表征平台，制备出了有效的金刚石样品、最终清楚表征了金刚石中的位错芯结构。

勇者不得独进，我也要感谢很多人给予我的帮助。中心自主研发的X-Nano样品杆是我们金刚石超硬材料力学实验用到的主要设备，感谢样品杆开发者张奕志同学与我的紧密合作，这是我们的研究取得突破不可或缺的基石。在实验中，我不断跟奕志同学讨论新的想法和需求，一方面保障了研究工作的顺利进行，也让X-Nano样品杆功能不断完备，运行更加稳定。与此同时，杨卫院士，王宏涛老师，刘嘉斌老师以及全体课题组老师们的指导，课题组同学们的关心是我最坚实的后盾，让我的研究生生涯有了广度，深度和温度。

在实验之外，我选择做个俗人，爱看电影和各种做饭视频。长期的头悬梁锥刺股往往不利于科学研究的突破，反而一松一驰，一直顺其自然，不为人生设限，能让我在奋斗时保证全情投入。习总书记曾引用《墨经·经上》中的名句“力，形之所以奋也”。能够完成这么多突破性工作，我认为极强的热情是首要因素，科学家是个很酷的职业，也希望我能持续对科研的热情，脚踏实地，仰望星空，做一个对社会有用的人。