X-ray Reflectivity Studies of Atomic-level Surface-segregation in a Liquid Eutectic Alloy of AuSn
X射线反射率的研究揭示了在共晶Au 71 Sn 29液态合金的自由表面原子级的表面偏析。的表面偏析延伸到三层，其中顶层几乎是一个纯的单层的锡，第二层几乎是一个纯的单层的金和第三层似乎略有增强的金。尽管Defay-Prigogine和Strohl-King的理论可以定性地解释表面偏析浓度分布，但它们不能令人满意地解释测量的表面张力。PACS编号：61.20。p，61.10。i，68.03。G
2007-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Continuous melting and thermal-history-dependent freezing in the confined Na-K eutectic alloy
23 Na NMR研究的Na-K共晶合金嵌入到多孔玻璃与7 nm的孔表明，熔化的Na 2K限制的纳米粒子是一个连续的过程中，平稳变化的奈特位移的窄共振线和核自旋弛豫之间的结晶和液体状态。在熔化时出现的中间状态是稳定的并且比液态更有利。根据冷却的初始温度，逆凝固转变可以是急剧的，如在一级转变或连续的。结果表明，修正的理论预测的熔化和冻结转变在受限的几何形状。
2013-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Systematic discovery of new nano-scale metastable intermetallic eutectic phases in laser rapid solidified Aluminum-Germanium alloy
本文系统发现激光快速凝固Al-Ge合金中形成层片间距约60 nm的亚稳AlxGey金属间共晶相，结合电子显微表征、DFT建模和动力学相图揭示其晶体结构与形成机制。
2024-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Ultra strong and ductile eutectic high entropy alloy fabricated by selective laser melting
共晶高熵合金因其在大温度范围内具有优异的强度和塑性而受到广泛关注，具有重要的应用前景。共晶高熵合金优良的铸造特性使选择性激光熔化获得良好的工艺性成为可能。我们首次实现了通过选择性激光熔化制备的无裂纹共晶高熵合金，由于具有150 ~ 200 nm的超细共晶片层间距和2 ~ 6 μm的片层团，在-196 ℃ ~760 ℃的宽温度范围内具有优异的力学性能。具体地，室温抗拉强度超过1400 MPa，延伸率大于20%，与通过具有较低冷却速率的其他技术制造的那些相比显著提高。
2021-07-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Eutectic and peritectic equilibria in coherent binary alloys
Department of Materials Science and Engineering, University of Arizona（亚利桑那大学材料科学与工程系）；Graduate Interdisciplinary Program in Applied Mathematics, University of Arizona（亚利桑那大学应用数学跨学科研究生项目）
本文研究了相干应力对二元合金共晶和包晶平衡的影响，发现相干应力可将共晶点转化为连续的三相平衡场，而包晶系统则可能被破坏。
2026-10-27 cond-mat.mtrl-sci
High-strength and ductile lightweight cast aluminium alloys with superlattice nano-layered fibres (SNL) and core-shell nano-particles
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）
通过在Al-Gd近共晶合金中添加Zr，形成超晶格纳米层状纤维（SNL）和核壳纳米颗粒，显著提升轻质合金的拉伸韧性，实现400%的韧性提升，克服共晶合金的延展性限制。
2026-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Crystal Nucleation in Eutectic Al-Si Alloys by Machine-Learned Molecular Dynamics
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, SIMaP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，格勒诺布尔理工学院，材料科学研究所）
本研究利用机器学习分子动力学方法，揭示了等温Al-Si合金中形核机制，发现Al在亚共晶条件下形核，Si在超共晶条件下形核，且两者生长形态不同。
2025-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional morphology of an ultrafine Al-Si eutectic produced via laser rapid solidification
本文利用高通量表征与计算机视觉技术对激光快速凝固Al-Si超细共晶进行三维分支分析，证明其与杂质变质共晶在微结构起源上存在本质差异，并提出一种无需定制即可推广至其他体积数据集的定量方法。
2023-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Direct nanoscale observation of melting and solute redistribution in a hypoeutectic Al-Cu alloy with $\it{in\ situ}$ STEM
Montanuniversität Leoben（莱奥本矿业大学）
利用原位STEM加热技术，纳米尺度观察亚共晶Al-Cu合金的熔化过程，发现晶界优先形成共晶液相，Al2Cu相先熔化，液态Cu长距离再分布导致富Al边缘和Cu富集。
2026-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Mischmetal Composition and Cooling Rates on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-(Ce, La, Nd) Eutectic Alloys
Northwestern University（西北大学）
研究通过替换Ce为MM，探讨了Al-MM合金显微结构和力学性能的影响，发现Al-9MM具有优异的粗化抗性和环境效益，表现出良好的应用前景。
2024-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A Novel Nb-Based Eutectic Superalloy with Exceptional Ultrahigh-Temperature Mechanical Properties
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
本文报道了一种可铸造的Nb基共晶高温合金NMC-1，通过均匀层状结构实现1300-1500°C下高强度、低密度和低成本，为超高温结构材料提供新设计范式。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Crystalline Surface Phases of the Liquid Au-Si Eutectic Alloy
在液态共晶Au $_{82}$ Si $_{18}$合金的熔点$T_M=359 ^{\circ}$ C以上的表面发现了一个二维结晶层。在这个结晶层下面，我们发现了一个分层结构，6-7个原子层厚。该表面层经历在$371 ^{\circ}$ C下发生的一级固-相变。观察到T $>$ 371 $^{\circ}$ C的结晶相在高达至少430 $^{\circ}$ C时是稳定的。在T $>$ 371 $^{\circ}$ C处的掠入射X射线衍射数据暗示横向顺序包括不同倾斜晶胞的两个共存相，这与在低温结晶相$359 ^{\circ}$ C $<T<371 ^{\circ}$ C中发现的具有矩形晶胞的单相形成鲜明对比。
2007-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Atomic-scale surface demixing in a eutectic liquid BiSn alloy
Bi $_{43}$ Sn $_{57}$共晶合金的液相的表面的共振X射线反射率揭示了在三个近表面原子层上延伸的原子尺度的分层。由于缺乏基本的原子晶格，通常定义在晶体合金中的吸附，在液态合金中的吸附研究提供了独特的见解在表面原子间的相互作用。所观察到的成分调制可以占定量的Defay-Prigogine和Strohl-King多层扩展的单层吉布斯模型，揭示了近表面的主导地位的吸引力的Bi-Sn相互作用的熵。
2005-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The design of quaternary eutectic solder by machine learning
本文从机器学习模型出发，得到了Sn-Bi-In-Pb四元近共晶合金成分。共晶点和合金成分进行了评估，并通过实验输入不断改进。实际组成与机器学习给出的结果接近。我们的结论是，机器学习在焊料设计中的应用已经显示出克服寻找下一代共晶焊料的挑战的潜力，这将对行业产生广泛的影响。
2021-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Deciphering the role of Al$_2$O$_3$ formed during isothermal oxidation in a dual-phase AlCoCrFeNi$_{2.1}$ Eutectic High-Entropy Alloy
近年来，由于其卓越的可铸造性与优异的机械性能相结合，因此对Eu3+高熵合金（EHEAs）进行了大量的工作，这有助于为其技术应用扫清障碍。最常见的EHEAs之一是AlCoCrFeNi $_{2.1}$，目前主要由于其凝固和拉伸行为而引起了极大的兴趣。然而，针对高温应用，材料的氧化行为是需要广泛研究的主要方面之一。为此，本工作的目的是利用XRD研究AlCoCrFeNi $_{2.1}$在高达950和1000 $^\circ$ C的高温下氧化过程中形成的相，并确定该合金在950和1000 $^\circ$ C的等温氧化所遵循的速率规律。1000 $^\circ$ C，以了解在950和1000 $^\circ$ C下等温氧化期间形成的Al $_2$ O $_3$相的作用。
2021-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thermal emissivity spectra and structural phase transitions of the eutectic Mg-51%Zn alloy: A candidate for thermal energy storage
本研究测量了共晶Mg-51%Zn合金的中红外热发射率光谱及温度依赖性，发现其发射率变化与亚稳相固-固相变相关，且合金抗氧化性良好，证明发射率测量可用于检测金属合金的结构相变。
2024-02-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phase Separation and Anomalous Volume Expansion in Frozen Microscale Eutectic Indium-Gallium upon Remelting
Ga-In（EGaIn）共晶合金具有低蒸气压、低毒性、高热导率和高电导率等优点，在智能材料领域具有广阔的应用前景。对于这样的应用，EGaIn保持在其熔点以上，低于该熔点，其经历固化和相分离。对热循环过程中结构和成分演变的科学理解有助于进一步评估低熔点易熔合金的应用范围。在这里，我们使用一套集成的低温先进显微镜和微分析，以更好地了解EGaIn中的相分离和（再）混合过程。我们揭示了一个被忽视的热刺激响应行为冻结中尺度EGaIn在低温下，在原位热循环过程中观察到的体积突然膨胀，与冷却过程中Ga和In之间的不相容性和亚稳Ga相的形成。这些结果强调了再生动力学的重要性，并为EGaIn作为自修复材料开辟了新的途径。
2022-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Pattern formation during melting of lamellar eutectics
Access e.V.（Access协会）；Sorbonne Université, CNRS, Institut des Nanosciences de Paris（索邦大学，法国国家科学研究中心，巴黎纳米科学研究所）
研究层状共晶在定向熔化过程中的图案形成，通过实验与模拟揭示熔速和预固态微结构间距对熔化模式的影响及物理机制。
2026-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions of eutectic high entropy alloy AlCoCrFeNi2.1 under shock compression
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；PULSE Institute, Stanford University（斯坦福大学PULSE研究所）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Massachusetts（马萨诸塞大学）；University of Southern California（南加州大学）；Osaka University（大阪大学）；Institute of Laser Engineering, Osaka University（大阪大学激光工程研究所）；National Institute for Fusion Science（国立核聚变科学研究所）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构）；Kyoto University（京都大学）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究设施）；RIKEN SPring-8 Center（理化学研究所SPring-8中心）；Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（新加坡科技研究局）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；University of Alabama at Birmingham（阿拉巴马大学伯明翰分校）
研究通过动态压缩实验和分子动力学模拟，揭示了AlCoCrFeNi2.1等温高熵合金在高压下的相变行为和结构演变，为极端环境下高性能材料开发提供新思路。
2025-11-12 cond-mat.mtrl-sci
First principles investigation of phase stability in the B-Pt alloy system
本文通过从头算总能量计算，澄清了B-Pt合金体系中富Pt相的结构身份，修正了现有材料数据库的不一致，并揭示深共晶现象源于液态的低能量与高熵。
2024-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Phase-field simulations of solidification in binary and ternary systems using a finite element method
本文提出了二元和三元合金枝晶和共晶凝固的自适应有限元模拟。计算是基于最近制定的相场模型，特别是适合于多组分多相系统的非等温凝固建模。在这种方法中，一组控制方程的相场变量，合金成分的浓度和温度必须数值求解，确保本地熵产生和质量和内部能量守恒。为了有效地进行数值模拟，我们开发了一个数值方案，以解决控制方程，使用有限元方法的自适应非均匀网格的相边界的区域中具有最高的分辨率。模拟结果在三元镍$_{60}$铜$_{40-x}$铬$_{x}$合金的凝固研究合金成分的生长形态和生长速度的影响。获得的形态图显示了从树枝状到球状结构的过渡，随着Cr浓度的增加。此外，我们评论二元共晶相变的二维和三维模拟。观察到规则的振荡生长结构结合在3D中的矩阵相的拓扑变化。展望了我们的方法在描述AlCu共晶中的应用。
2004-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning potential as a guide for eutectic in ultra-refractory multicomponent ceramics
Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)（莫斯科物理科学与技术大学）；Institute for High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院高压物理研究所）；Joint Institute for Nuclear Research（苏联联合核研究所）
本文提出一种基于机器学习的新型方法，用于确定超难熔合金的共晶点浓度，通过Ti-B-C系统验证，利用神经网络构建的互原子势能模型在液相中有效工作，无需考虑固态合金的晶体结构。
2026-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal eutectic solidification patterns operating near a marginal stability point
我们研究了长时间的动态六角形定向凝固模式在大块样品的透明共晶合金使用的光学方法，它允许实时观察的生长前沿。由于等温线的轻微曲率的图案的缓慢膨胀驱动系统进入永久制度，接近棒分裂不稳定性的阈值。因此，一个明显较小的仪器缺陷就足以使系统保持在边缘稳定点附近。这回答了长期存在的问题，在大块共晶生长的间距选择。
2008-09-11 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Evaluating Moment Tensor Potential in Ag-Cu Alloy: Accuracy, Transferability, and Phase Diagram Fidelity
本文为Cu-Ag合金开发了矩张量势（MTP），在DFT数据上训练后，其在缺陷能量、表面性质和共晶相图预测上显著优于经典EAM势，且无需拟合高温相变即可准确预测共晶温度和成分，验证了MTP对不混溶金属体系建模的有效性。
2025-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Deformability, inherent mechanical properties and chemical bonding of Al11Nd3 in Al-Nd target material
通过实验与第一性原理研究，全面分析了Al-3wt%Nd合金的微观组织与变形能力及Al11Nd3的本征力学性能和化学键，揭示其混合化学键导致的高硬度-脆性，为均质化Al-Nd靶材奠定理论基础。
2024-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Strengthening and interface-mediated plastic co-deformation in an ultrafine Cr-Ni eutectic: A nanomechanical investigation
University of Michigan – Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；University of Nebraska – Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）
通过电子束粉末床熔融制备Cr-Ni共晶合金，结合原位力学测试与原子尺度表征，揭示了纳米层间距、台阶状半共格界面及Ni偏析协同促进硬相位错滑移，实现高流变应力下的塑性协同变形。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Unusual effect of high pressures on phase transformations in Ni$_{62}$Nb$_{38}$ alloy
二元Ni $_{62}$ Nb $_{38}$合金属于一类独特的二元非共晶体系，它能够形成大块玻璃态[L. Xia等人，J. Appl.Phys.99（2006）026103]。本文首次在$1$，atm ~ $1.2\times10^7$，atm范围内测定了$_{62}$-$_{38}$合金的（$p$，$T$）相图。对于该热力学范围，定义了相图的元素，例如液晶共存线和玻璃化转变线。我们的研究结果表明，模拟结果和已知的实验值的液相线温度和玻璃化转变温度的等压$p=1$ \，大气压之间的良好协议。详细描述了压力大于$1\times10^{7}$ \，atm时的相图。首次确定了Nb液相和Ni晶相共存的分相条件。
2022-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics and control of gold-encapped gallium arsenide nanowires imaged by 4D electron microscopy
铕相关反应是一种特殊的化学/物理反应，涉及多相，固相和液相。具有高空间和时间分辨率的复合纳米材料相反应的可视化提供了对具有重要工业应用的合金生长的关键理解。然而，这是一项相当具有挑战性的任务。在这里，我们报告的直接成像和控制的相反应动力学的一个单一的，作为生长的独立的砷化镓纳米线与金纳米粒子，不受环境限制或干扰，使用四维电子显微镜。无支撑膜的非破坏性制备生长的自支撑纳米线，使我们能够在其原生环境中研究其各向异性特性，具有更好的统计特性。激光加热脉冲在比复合材料的熔点低得多的温度下引发共晶相关反应，随后是精确延时的电子脉冲以可视化复合物的成核、生长和固化的不可逆瞬态。结合理论模型，可以确定新形成的合金相及其晶体结构的有用的热力学参数。这种在纳米超快时间尺度上对相反应过程进行动态控制和4D成像的技术为在各种其他系统中设计各种反应开辟了新的途径。
2017-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal High-Entropy Alloys
我们报告的发现高熵合金与六方晶体结构。合金系统Ho-Dy-Y-Gd-Tb中的等原子样品被发现凝固为均匀的单相高熵合金。我们的电子衍射调查和高分辨率扫描透射电子显微镜的结果是一致的镁型六方结构。讨论了六方高熵合金在其它合金体系中的可能性。
2014-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Development of competitive high-entropy alloys using commodity powders
高熵合金（HEAs）的粉末冶金路线的主要缺点之一是市场上无法获得完全预合金化的粉末。使用商品粉末（商业Ni、Fe和Co基完全预合金粉末，完全可大量获得且价格具有竞争力）来生产HEA为获得用于高性能应用的可行合金提供了一种全新且具有竞争力的方案。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci
From High-Entropy Alloys to Alloys with High Entropy: A New Paradigm in Materials Science and Engineering for Advancing Sustainable Metallurgy
本研究提出从高熵合金到高熵型合金的设计新范式，突破传统单一主金属设计思路，引入多元素无主成分理念，结合多组分废料利用与AI建模工具，推动可持续冶金发展。
2025-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational Entropy Investigation in High Entropy Alloys
用密度泛函方法研究了NiCo、NiFe、NiFeCo、NiFeCoCr和NiFeCoCrMn中高熵合金的晶格动力学。用加权动力学矩阵（WDM）方法计算了三个不同对称方向上的声子色散，并与超原胞方法和中子非弹性散射进行了比较。利用WDM方法可以准确预测NiFeCoCrMn高熵合金的振动熵随合金添加量的增加而增加的趋势以及最高振动熵的位置。通过WDM方法得到了金属间化合物中不同原子对之间的平均第一近邻（1NN）力常数。根据这些数据的分析结果进行了讨论。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Sustainable low-cost method for production of High entropy alloys from alloy scraps
在这篇文章中，我们提出了一种可持续的方法，从合金废料中生产高熵合金，称为合金混合。我们使用近等摩尔的CrCuFeMnNi HEA成功地演示了这种方法。合金废料将从不同来源获得的304L不锈钢、镍铬合金80和电线级铜（electrical wire grade Copper）与少量添加的Mn和Cr一起使用真空电弧熔炼熔化以实现等原子组成。这证实了通过合金混合生产的合金表现出与通过纯元素的常规熔融生产的具有相同组成的合金相似的显微组织
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci
A single-phase bcc high-entropy alloy in the refractory Zr-Nb-Ti-V-Hf system
我们报告的生产和表征的高熵合金在耐火Zr-Nb-Ti-V-Hf系统。等原子的锭产生电弧和悬浮熔化，并随后通过高温退火均匀化。我们得到了一个粗晶粒，单相高熵合金，具有均匀分布的组成元素。该相是化学无序的固溶体，基于具有0.336（5）nm的晶格参数的bcc晶格。
2018-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning-enabled high-entropy alloy discovery
高熵合金是多个主要元素的固溶体，能够达到稀释材料无法达到的成分和特征区域。然而，发现那些具有有价值特性的合金依赖于偶然发现，因为热力学合金设计规则本身在高维组成空间中往往失败。在这里，我们提出了一种主动学习策略，以加速设计新的高熵因瓦合金在一个几乎无限的组成空间，基于非常稀疏的数据。我们的方法作为一个闭环工作，将机器学习与密度泛函理论、热力学计算和实验相结合。在处理和表征了17种新合金（从数百万种可能的成分中）之后，我们确定了2种高熵因瓦合金，其在300 K时具有极低的热膨胀系数，约为2*10-6 K-1。因此，我们的研究为快速自动发现具有最佳热，磁和电性能的高熵合金开辟了一条新途径。
2022-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Low activation, refractory, high entropy alloys for nuclear applications
研究了两种新的低活化高熵合金（HEAs）TiVZrTa和TiVCrTa作为堆芯结构核材料用于堆芯核应用。低活化是核反应堆的理想特性，试图减少退役时的高水平放射性废物的量，并考虑在fusion application.The合金TiVNbTa被用作开发两种新HEAs的起始组合物; TiVZrTa和TiVCrTa。新的合金表现出相当的压痕硬度和模量，在铸态的TiVNbTa合金。经重离子注入后，新合金的抗辐照性能有所提高。
2019-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio free energies of liquid metal alloys: application to the phase diagrams of Li-Na and K-Na
不同相和不同成分之间的自由能的比较是预测合金相图的基础。为了允许直接比较，需要能量或熵的一致参考点，并且熵必须放在绝对尺度上，产生绝对自由能。在这里，我们推导出绝对自由能的从头计算分子动力学（AIMD）的液体相结合的直接模拟的熵来自模拟密度和对关联函数。作为一个例子，我们计算了两个二元碱金属合金，Li-Na和K-Na的相图，揭示了在前一种情况下的临界点和液-液相分离，在后者的深共晶。与实验数据的良好一致性证明了这种简单方法的强大功能。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Interaction models and configurational entropies of binary MoTa and the MoNbTaW high entropy alloy
我们介绍了一种简化的方法来模拟原子间相互作用的高熵合金的基础上的查询表的集群能量。这些相互作用采用副本交换蒙特卡罗模拟与直方图分析，以获得在很宽的温度范围内的热力学性质。菊池的集群变分方法熵形式主义和高温级数展开适用于直接计算熵从统计上的短期和长期的化学秩序，我们讨论了不同大小的集群的熵的收敛性。
2022-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen storage in C14 type TiVZrMnCoFe high entropy alloy
在本研究中，我们讨论了合成，显微结构和储氢行为的金属间化合物Laves相在己醛TiVZrMnCoFe高熵合金。在该HEA中，三种元素是氢化物形成元素，另外三种是非氢化物形成元素（Fe、Mn、Co）。采用Meidmas模型计算了混合焓等热力学参数，提出了开发高熵Laves相基贮氢材料的可能性。
2023-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Structure and hardness of in situ synthesized nano-oxide strengthened CoCrFeNi high entropy alloy thin films
在这项研究中，我们报道了面心立方结构的CoCrFeNi高熵合金薄膜与细分散的纳米氧化物颗粒，这是由内氧化形成的。扫描透射电子显微镜成像分析发现，颗粒是Cr2O3。通过Orowan型强化机制，氧化物颗粒有助于膜的硬化，与没有沉淀物的膜相比，膜的硬度增加14%。我们的新方法为利用氧化物相设计具有高强度的中熵和高熵合金铺平了道路。
2021-02-23 cond-mat.mtrl-sci
A map of single-phase high-entropy alloys
本研究通过高通量密度泛函理论计算构建单相高熵合金化学图谱，识别出超3万种潜在合金，并成功预测合成两种新型高熵合金。
2023-04-20 cond-mat.mtrl-sci
High pressure synthesis of a hexagonal close-packed phase of the high-entropy alloy CrMnFeCoNi
高熵合金是五种或五种以上元素的近等原子固溶体，代表了设计性能优于传统合金的材料的新策略。然而，它们的相空间仍然受到限制，过渡金属高熵合金仅表现出面心或体心立方结构。在这里，我们报告的六方密堆积相的原型高熵合金CrMnFeCoNi的高压合成。这种马氏体相变开始于14 GPa，归因于局部磁矩的抑制，使初始fcc结构不稳定。类似于Al和惰性气体中的fcc到hcp转变，转变是缓慢的，发生在>40 GPa的范围内。然而，CrMnFeCoNi的行为是独特的，因为hcp相在减压至环境压力后保留，产生亚稳态fcc-hcp混合物。这证明了以常规加工技术无法实现的方式调整高熵合金的结构和性质的手段。
2017-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Self-diffusion in carbon-alloyed CoCrFeMnNi high entropy alloys
本文研究了（CoCrFeNiMn）$_{1-x}$ C $_x$（x = 0.002，0.005和0.008（in at.馏分）在1173至1373 K的高温下测量。在这些FCC合金中，间隙碳的加入对置换扩散的两种不同的特征效应被区分开来。在1373 K的最高温度下，由C与相对低的浓度（x = 0.002）的合金化延迟的替代元素的扩散相对于那些在无C合金。在较低的温度和/或较高的C浓度（x > 0.005），所有替代元素的扩散速率的增强被视为。提出了一个模型，涉及的自扩散系数在CoCrFeMnNi-C合金的晶格畸变所施加的溶解的碳。实验结果被解释为由于间隙C原子的存在，空位介导的扩散的迁移势垒的减少。
2021-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Co-deformation Between the Metallic Matrix and Intermetallic Phases in a Creep-Resistant Mg-3.68Al-3.8Ca Alloy
Mg-Al-Ca合金的显微组织由硬的晶内和晶间共晶Laves相网络嵌入软的$α$ -Mg基体中组成。对于这样的非均匀微观结构，在外部载荷下的两个阶段的机械响应和共同变形尚未完全理解。因此，我们使用纳米和微米压痕结合电子显微镜研究Mg-3.68Al-3.8Ca合金的变形行为。我们发现Mg $_2$ Ca相的硬度显著大于$α$ -Mg相，并且在测量的温度范围内保持恒定。较软的$α$ -Mg相和界面的应变速率敏感性增加，而激活体积随温度降低。在170 $^{\circ}$ ℃下，Mg-$_2$-Ca-Laves相的蠕变变形显著低于$α$ -Mg相.此外，周围和下面的微压痕的变形区取决于基体取向，并通过Laves相的存在下的影响。最重要的是，发生了从$α$相到（Mg，Al）$_2$ CaLaves相的滑移转移，并由基面携带.基于所观察到的取向关系和主动滑移系统，提出了从软$α$ -Mg相到硬Laves相的滑移传递机制。此外，我们提出了未来的合金设计策略的影响。
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Microstructure and elevated-temperature mechanical properties of refractory AlMo0.5NbTa0.5TiZr High Entropy Alloy fabricated by powder metallurgy
多主元合金系设计是近年来耐火材料领域研究的新方法。然而，大多数研究针对电弧熔炼过程中晶粒粗化的弱点和冷却过程中元素偏析的不均匀组织。本研究旨在利用粉末冶金技术设计并制备高熵合金。采用粉末冶金方法制备了一种成分接近AlMo 0.5NbTa 0.5TiZr的高熵耐热合金。该合金由两个体心立方（BCC）相组成。一个相是无序的体心立方相，富含Mo、Nb和Ta;另一个相是有序的体心立方相，富含Al和Zr。AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金的密度为7.46g/cm ~ 3，显微硬度为678 HV。在298 K和1273 K下的压缩屈服强度分别为2466 MPa和964 MPa。概述了该合金的性能以及粉末冶金对合金组织和性能的有益影响。
2017-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Local segregation versus irradiation effects in high-entropy alloys: Steady-state conditions in a driven system
利用分子动力学模拟研究了高熵模型合金CuNiCoFe在离子辐照下的有序转变和缺陷形成。使用混合的Monte-Carlo/分子动力学计划的模型合金生成的是热稳定的构型熵在高温下，但部分分解在较低的温度下的铜沉淀。然后，高熵和多相样品都经受模拟粒子照射。损伤累积进行了分析和比较元素镍参考系。结果表明，高熵合金-独立于初始配置-安装一定比例的短程有序，即使在粒子辐照。此外，结果提供的证据表明，在高熵合金中的缺陷积累减少。这是因为点缺陷的迁移率降低导致缺陷产生和消除的稳定状态。辐照产生的晶格缺陷被证明是作为汇铜偏析。
2017-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Exceptional damage-tolerance of a medium-entropy alloy CrCoNi at cryogenic temperatures
高熵合金是一种有趣的新型金属材料，其性质来自于可以结晶为单相的多元素系统，尽管含有高浓度的五种或更多种具有不同晶体结构的元素。在这里，我们研究一个等原子的中熵合金只包含三个元素，CrCoNi，作为一个单相面心立方（fcc）固溶体，它显示的强度-韧性性能，超过所有的高熵合金和大多数多相合金。在室温下，该合金显示出几乎1 GPa的拉伸强度，约70%的失效应变，以及高于200 MPa.m1/2的KJIc韧性值;在低温下，CrCoNi合金的强度、延展性和韧性提高到高于1.3 GPa的强度水平，失效应变高达90%，KJIc值为275 MPa.m1/2。这种性质似乎是由于连续稳定的应变硬化，其作用是抑制塑性不稳定性，导致显着的位错活动和变形诱导的纳米孪晶。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Single-Phase High-Entropy Intermetallic Compounds (HEICs): Bridging High-Entropy Alloys and Ceramics
为了填补传统高熵合金与新兴高熵陶瓷之间的知识空白，采用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了高熵金属间化合物（HEICs）。值得注意的是，几种四或五组分等摩尔铝化物，如B2相（Fe 1/5Co 1/5 Ni 1/5 Mn 1/5Cu 1/5）Al，首次被制成单相HEIC。热力学建模和可逆的，温度依赖性，相稳定性实验表明，这样的B2相HEIC是熵稳定相。这些HEIC的结构类似于HEC的结构，在一个且仅一个子晶格中具有几乎相等分数的四个或五个元素的高熵混合，但具有显著（~10%）的反位缺陷（不同于典型的HEC）。提出了一种新的形成单一B2相HEIC的相稳定性规则。还制备了主要为D 022相的另外五种HEIC。这项研究拓宽了已成功制造的等摩尔，单相，高熵材料的家庭。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci
An investigation of high entropy alloy conductivity using first-principles calculations
Kubo-Greenwood方程结合第一性原理Korringa-Kohn-Rostoker相干势近似（KKR-CPA）可以计算T = 0 K时无规合金的直流剩余电阻率。我们实现了这种方法在一个基于多重散射理论的从头算软件包，MuST，并将其应用到高熵合金Al $_x$ CoCrFeNi的剩余电阻率作为$x$的函数的从头算研究。计算的折射率与实验数据进行了比较。我们还预测了难熔高熵合金MoNbTaV $_x$ W的剩余电阻率。计算的电阻率趋势也解释了使用理论参数。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Single-Crystal Growth of a FeCoCrMnAl High-Entropy Alloy
我们生长了等原子FeCoCrMnAl高熵合金单晶。该晶体是通过布里奇曼技术生长的，直径约为1 cm，长约为6.6 cm。在表面不同位置拍摄的X射线劳厄图像清晰且相互一致，反映了其单晶性质。因此，我们报告的第一个成功的高熵合金的单晶体的体积的顺序立方厘米的增长。该材料具有由在10 nm长度尺度上的体心立方基质中的B2夹杂物组成的微观结构。
2016-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Ta-Nb-Mo-W refractory high-entropy alloys: anomalous ordering behavior and its intriguing electronic origin
从基于电子结构的热力学线性响应，我们建立了复杂固溶体中的化学有序行为与吉布斯空间如何被遍历-将其应用于原型耐火A2 Ta-Nb-Mo-W高熵合金。接近理想的化学计量比，这种合金具有异常，复杂的化学有序的趋势，与长程化学相互作用，产生竞争的短程秩序（SRO）与交叉到spinodal偏析。这种非典型的SRO产生于正则带行为，与合金化，创建功能附近的费米表面（定义良好，甚至与无序），改变为简单的相称的SRO与（非）填充这些状态。我们的研究结果揭示了复杂性和竞争电子效应如何控制这些合金的有序性。
2018-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Superfunctional high-entropy alloys and ceramics by severe plastic deformation
本文综述了严重塑性变形（SPD）结合CALPHAD与第一性原理计算在开发超功能高熵材料方面的最新进展，表明SPD不仅是改善现有材料性能的加工工具，更是合成新型高性能材料的合成工具。
2023-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of microdistortions with misfit volumes in High Entropy Alloys
最近，高熵合金的屈服强度与测量到的皮米级原子畸变相关。在这里，在一个多组分合金的均方根微观变形被证明是几乎成比例的失配体积参数，进入溶质强化的预测模型。两个模型的三元合金家族，面心立方的Cr-Fe-Ni和体心立方的Nb-Mo-V的分析表明，在一个广泛的成分空间的相关性。因此，所报道的屈服强度与微变形的相关性是微变形和失配参数之间的相关性和所导出的屈服强度对失配参数的依赖性的结果。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci
X-Ray and neutron diffraction patterns of the AlCrTiV high entropy alloy and quaternary Heusler structures
针对AlCrTiV合金结构解释的分歧，本文模拟多种候选结构的X射线与中子衍射图谱，证明中子衍射可辨识长程化学有序及元素分布，并分析磁性贡献。
2025-05-13 cond-mat.mtrl-sci
