TZ
Tongming Zhang
Author with expertise in Synthesis and Properties of Cemented Carbides
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(50% Open Access)
Cited by:
2
h-index:
2
/
i10-index:
1
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Exploring radiation damage in (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Ti0.2Nb0.2)C high-entropy carbide ceramic: Integrating experimental and atomistic investigations

Gaowei Zhang et al.Jun 12, 2024
This study investigates the intricate mechanisms that govern irradiation damage in high-entropy ceramic materials. Specifically, we synthesized (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nb0.2Ti0.2)C high-entropy carbide ceramics (HECC) with a single-phase rock-salt structure using spark plasma sintering. These ceramics were then subjected to irradiation with 1.08 MeV C ions, resulting in a dose of 7.2 dpa (dpa: displacements per atom) at both room temperature (RT) and 500 °C. To understand the resulting damage structure, we analyzed bulk irradiated HECC samples using Grazing Incidence X-ray Diffraction (GIXRD) and Transmission Electron Microscope (TEM) at both irradiation temperatures. GIXRD analysis revealed an average tensile strain out-of-plane of 0.16% for RT irradiation and 0.14% for irradiation at 500 °C. In addition, TEM analysis identified a buried damaged band, approximately 970 nm thick, under both irradiation temperatures. By employing the bright field TEM imaging technique under kinematic two-beam conditions, dislocation loops of both a/3 〈111〉{111} and a/2 〈110〉{110} types within the damaged band were observed. Furthermore, our analysis indicated an increase in the average size of the total dislocation loops within the band from 1.2 nm to 1.4 nm as the density decreased. Importantly, no amorphization, precipitates, or voids were detected in the damaged band under both irradiation temperatures. Denstiy functional theory (DFT) simulations indicated that carbon predominantly resides in 〈110〉 split interstitial sites causing lattice expansion, while vacancies, particularly Nb, induced compression along the c-axis. Carbon atoms tend to bond when collectively present in the <110> split interstitial sites, contributing to the formation of interstitial loops.
0

Structural elucidation of how ARF small GTPases induce membrane tubulation for vesicle fission

Xi Pang et al.Dec 20, 2023
SUMMARY The ADP-Ribosylation Factor (ARF) small GTPases have been found to act in vesicle fission through a direct ability to tubulate membrane. Here, we have used cryo-electron microscopy (EM) to solve the structure of an ARF6 protein lattice assembled on tubulated membrane to 3.9 Å resolution. ARF6 forms tetramers that polymerize into helical arrays to form this lattice. We identify, and confirm functionally, protein contacts critical for this lattice formation. The solved structure also suggests how the ARF amphipathic helix is positioned in the lattice for membrane insertion, and how a GTPase-activating protein (GAP) docks onto the lattice to catalyze ARF-GTP hydrolysis in completing membrane fission. As ARF1 and ARF6 are structurally conserved, we have also modeled ARF1 onto the ARF6 lattice, which has allowed us to pursue the reconstitution of Coat Protein I (COPI) vesicles to confirm more definitively that the ARF lattice acts in vesicle fission. Our findings are notable for having achieved the first detailed glimpse of how a small GTPase bends membrane and having provided a molecular understanding of how an ARF protein acts in vesicle fission.
0
Citation1
0
Save