高熵合金（HEAs）材料應(yīng)用前景廣闊，學(xué)界對其興趣濃厚而持續(xù)，盡管大多數(shù)HEA的元素比例相等或近等，但其性能在該比例下并非最佳。為了改善特定HEAs的性能，拓展其應(yīng)用，必須探索合金原子組分、單元素對HEA性能的影響，闡明有關(guān)的物理冶金機制，以便高效地設(shè)計合金。遺憾的是相關(guān)機制（如在低溫下的遲滯擴散效應(yīng)和微孿晶的形成）大多至今尚未闡明。來自韓國浦項科技大學(xué)李秉珠領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，采用各種模擬技術(shù)（蒙特卡洛方法、分子動力學(xué)和分子靜力學(xué)）研究了原子在一系列無序高熵合金中的運動，探討了各元素對等原子比例的經(jīng)典合金CoCrFeMnNi固溶度的影響。他們發(fā)現(xiàn)，具有高遷移勢壘、能量穩(wěn)定的大量晶格空穴存在于HEA中，且導(dǎo)致了動力學(xué)上的遲滯擴散效應(yīng)；而在低溫下，六方密堆積結(jié)構(gòu)的能量更為穩(wěn)定，是微孿晶形成的根本原因。模擬結(jié)果很好地預(yù)測了合金效應(yīng)中的臨界分切應(yīng)力，進而通過調(diào)整元素比例設(shè)計出了一種性能更好的高熵合金。這種高熵合金設(shè)計的計算方法，既可幫助開發(fā)更為復(fù)雜的合金，又能實現(xiàn)更好的性能。