高熵合金可以承受極端的熱量和應(yīng)力，使其適合各種特定應(yīng)用。X 射線同步加速器輻射源 BESSY II 的一項(xiàng)新研究現(xiàn)在為這些材料中的有序過程和擴(kuò)散現(xiàn)象提供了更深入的見解。該研究涉及來自 HZB、聯(lián)邦材料研究與測試研究所、拉脫維亞大學(xué)和明斯特大學(xué)的團(tuán)隊(duì)。

該團(tuán)隊(duì)分析了所謂的康托合金的樣本，該合金由五種 3d 元素組成：鉻、錳、鐵、鈷和鎳。晶體結(jié)構(gòu)(面心立方，fcc)樣品在兩種不同溫度下退火，然后急速冷凍。

該研究的重點(diǎn)是解開從 1373 開爾文退火的高溫 (HT) 狀態(tài)或 993 開爾文退火的低溫 (LT) 狀態(tài)冷卻的單晶樣品中的局部原子結(jié)構(gòu)。為了分析樣品中各個(gè)元素的局部環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)使用了一種成熟的方法：元素特異性多邊 X 射線吸收光譜 (EXAFS)。為了以最精確和公正的方式解釋測量數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了基于逆蒙特卡羅 (RMC) 的分析。

HZB 的 Alevtina Smekhova 博士解釋說：“通過這種方式，我們能夠定性和定量地揭示原子尺度上合金每種主要成分的局部環(huán)境特征。” 特別是，光譜結(jié)果還提供了對 HEA 中擴(kuò)散過程的深入了解。例如，直接證明了為什么元素錳在 HT 樣品中擴(kuò)散最快，而元素鎳在 LT 樣品中擴(kuò)散更快，正如之前通過擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的那樣。