美国能源部的Ames实验室开发了一种计算分析方法，可以帮助预测尚未制成的高性能合金的成分和性能。

    这些材料由多种元素（四种或四种以上）组成，因其结构简单，在不同的温度范围内具有良好的机械性能、抗氧化性能或者耐腐蚀性能而备受追捧。这些材料性能的提高能够加强喷气发动机的性能和燃油效率，以及机械部件在恶劣环境下其他应用的运行。

    “传统意义上的材料设计方面是调整我们对已发现材料的了解，并且我们知道，即使合金成分的微小变化也会导致其性能发生重大变化，”Ames实验室科学家和计算理论家Duane Johnson说，“但这种方式意味着那里有很多未被发现的领域，特别是在由四种或更多元素组成的合金中。”

    鉴于可能的合金成分组合数量庞大，科学家们很难知道在哪里寻找下一个新的高熵合金。不仅如此，高熵合金制造过程困难，需要昂贵的材料和特殊加工技术。即使如此，实验室的尝试也不能保证理论上可行的化合物在自然界中也是可行的，更不用说潜在的价值了。

    研究人员约翰逊使用高通量计算方法和独特的电子结构方法预测任意高熵合金成分的性质，同时评估其简单结构，原子排序，化学成分稳定性及其在不断变化的温度下的机械性能。

    约翰逊说： “我们的计算回答了许多问题，我们可以缩小多组分系统的设计空间，并围绕最有前景的材料研究或开发并进行局部调整。”

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