在发展高性能新材料的探索中，一种有力的手段就是通过一些非平衡甚至远离平衡的过程来制备新型的人工微结构或者原子组态，这种手段能够提供额外的能量，帮助达到对应于一种非平衡固体相/微结构的高能态。例如，20世纪80年代初发展出来的多层膜离子束混合(IonBeamMixing，IBM)方法，已经在许多二元金属系统中制备出大量非平衡的固体相，其中包括非晶相和亚稳晶相等。 在该论文工作中，离子束混合的研究取得重要的进展，主要的思路是将多层膜的单层膜的厚度设计在2-3纳米，而传统的多层膜离子束混合中通常为5-8纳米。在这样的情况下，界面自由能可以显著的提高多层膜的能态，使之达到高能的非平衡状态。同时，在金属膜层中发生混合与合金化所需要的原子迁移距离减少到1-2纳米的量级。由此提出了离子束操纵的概念，并应用离子束操纵方法制备出新型的非平衡固态相。在离子束操纵中，多层膜中的界面自由能是可调控的能量参数，而离子束剂量是实际操作中另一个可调控的参数。 该论文中选择了四个典型的Ag基二元系统来探索离子束操纵制备新颖非平衡固体相的可能性。它们都是元素间亲和力很小或相排斥的系统，分别是Ag-Ni(生成热△Hf=+23kJ/mol)、Ag-Co(△Hf=+28kJ/mol)、Ag-Pt(△Hf=-1kJ/mol)和Ag-Pd(△Hf=-11kJ/mol)系统。通过离子束操纵，在Ag-Ni、Ag-Co和Ag-Pd系统中，首次获得了一种新型的高能态非平衡固体微结构，即有序层状结构。它们都是由两套fcc点阵嵌套在一起而组成的。同时也发现了Co和Ni原子新的磁性状态。Co和Ni在获得的有序层状结构中表现出巨大的磁学性能变化，其中Co原子的磁矩增大到2.84μB，这是迄今报道的Co原子的最大磁矩；而Ni原子的磁矩有明显的减小。在Ag-Co和Ag-Pt系统中，首次获得了十二次旋转对称的准晶相。同时，通过固态反应也获得了类似的准晶相。这些准晶相都镶嵌在初始多晶基底上，为克服准晶脆性的弱点提供了一条重要的途径。在互不固溶的Ag-Ni和Ag-Co系统中，获得了简单结构的亚稳晶相。对于以上获得的非平衡固体相/微结构，该论文从固体热力学和电子结构等不同物理尺度上进行了讨论，并提出相应的机制。