高熵合金结构无序和磁性

高熵合金或HEA由五种或更多种不同的金属元素组成，是一类非常有趣的材料，具有多种潜在应用。由于HEA的宏观性质强烈依赖于原子间相互作用，研究人员可以通过元素特异性技术探测每个元素周围的局部结构和结构无序。

现在，一个团队已经研究了一种所谓的康托尔合金-一个模型系统，用于研究局部和宏观尺度上的高熵效应。

贝西二世的工具箱

为了研究单个组件的局部环境，该团队在BESSYII中使用多边缘X射线吸收光谱(EXAFS)，然后使用反向蒙特卡罗方法来分析收集的数据。使用X射线磁性圆二色性(XMCD)技术另外探测合金每种元素的磁性。

通过传统的磁力测量，科学家们证明了磁相变的存在，并发现了复杂磁序的一些特征，这些特征与不同磁相共存。

散装和纳米膜样品的常见趋势

与块状样品相比，由该合金制成的纳米晶膜的检查结果显示了一些共同的趋势，例如，铬的最大晶格弛豫和锰仍然有趣的磁性行为，这与薄膜的宏观磁性行为一致。

“高熵合金是一类非常多样化和令人兴奋的材料，”HZB的物理学家，该论文的第一作者AlevtinaSmekhova博士说。“通过在原子尺度上探测单个组件的行为，我们将获得有价值的线索，以进一步开发具有所需多功能性的新的复杂系统，”她说。

向该研究的第一作者阿列夫蒂娜·斯梅霍娃博士提出三个简单的问题：

什么是高熵合金?

整类“高熵”材料的主要思想是混合五种或更多元素，看看宏观性质将如何变化。当一种材料中有这么多元素时，不可能分辨出存在“基质”和“稀释材料”，因此对于固溶体，所有元素在某种程度上都是“相等的”，但由于它们各自的性质(如大小，电荷，电子数量，电负性等)而表现不同。

为什么这些高等教育机构如此有趣?

研究发现，与传统合金相比，许多宏观性能，如机械硬度，耐辐照性，催化活性和许多其他性能都得到了显着改善。而且似乎所有这些属性都与局部配置的数量有关，由于元素的数量，局部配置的数量是巨大的数十亿个。

是否已经有了如何使用它们的想法?

当然。这些合金具有耐热性和耐辐射性，可用作极端条件下的不同涂层，例如在反应堆或航空中。最近的化学实验表明，HEAs对可再生能源应用和催化(例如水分解)有好处。现在很多人都在寻找新的性能和应用，而推进该领域的关键因素是了解合金的各个成分在原子尺度上的行为。使用来自同步加速器的X射线，几乎可以找到所有这些问题的答案。