当金属材料具有纳米尺度微结构时，虽然其强度可以得到显著提高，但其塑性却因剪切带的过早出现而明显下降，导致多数纳米尺度金属材料（如纳米/超细晶金属、纳米层状金属材料等）无法拥有良好的强塑性匹配。澄清剪切带中材料容易发生高度应变局部化变形的基本物理机制对于高强高韧金属材料的发展具有重要意义。
材料疲劳与断裂研究部在原子尺度下研究了纳米尺度铜/金层状材料压痕变形诱发剪切带区的塑性变形行为及微观机制。发现了压痕加载作用下的铜/金纳米层状材料剪切带中，组元层发生连续高应变变形行为，而沿层状材料界面的切应力是导致组元层连续薄化的根本原因。基于界面结构的原子尺度观察与理论分析，揭示了当铜层中位错运动到界面与界面交互作用时，形成界面位错+不全位错组态，导致不全位错难于跨过界面协调塑性，而只有平行于界面的切应力能够解锁点阵位错-界面反应，促进位错跨过异质界面，进而引起组元层连续变形的物理本质。首次提出了“切应力诱导纳米层状材料塑性变形能力再生”的全新物理机制。阐明了切应力在纳米结构稳定性中具有不可忽视的重要作用，这为包括纳米层状材料在内的超细尺度材料塑性失稳的控制提供了理论线索。该项工作发表在《物理评论快报》 (Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 155502) 上。
