高熵合金中元素分析什么意思

⑴ 高熵合金的简介

有人认为非晶或玻璃的原子混乱度高或熵高，而高熵必然导致高的玻璃化形成能力，所以有人提出一个混乱理论。但是，后来有学者发现高熵和高的玻璃化形成能力并不一致，倒是发现有些高混合熵合金可以形成单相固溶体。对此，叶均蔚等认为这种固溶体是高混合熵稳定的固溶体，因此命名为高熵合金。至于为什么高混合熵合金玻璃化形成能力并不高，张勇等统计了大量的高混合熵合金，从原子尺寸差，混合焓和混合熵角度作了系统分析，并用Adam-Gibbs方程作出了解释。
已有的研究报道发现，高熵合金具有一些传统合金所无法比拟的优异性能，如高强度、高硬度、高耐磨耐腐蚀性、高热阻、高电阻等，从而成为在材料科学和凝聚态物理领域中继大块非晶之后一个新的研究热点。目前，高熵合金的研究多是集中在铸态下的性能测试，我们知道铸态下的产品有着天然的性能缺陷(如由于热胀冷缩造成的空洞、疏松等)，而对其热处理、热加工后的性能研究缺少有报道。有人曾预言，未来几十年内，最有发展潜力的三大研究热点是大块非晶、复合材料和高熵合金。

⑵ 杨培东团队打破高熵材料高温合成要求，基于卤素钙钛矿设计方案，室温下合成高熵半导体材料

美国加州大学伯克利分校杨培东院士与团队成功合成了一种独特的高熵卤化物钙钛矿单晶——"空穴有序双钙钛矿"（基于其化学方程，以下简称"216 结构"），这一发现对于半导体材料领域有着重要影响。在研究该材料的光电性质时，研究团队观察到金色发光现象，这一性质使得该材料在发光二极管等发光器件中有广泛应用潜力。此外，该材料还具有用于热电器件的潜力，这一应用与材料的导电性和导热性息息相关。高熵半导体材料由于其晶体结构中包含多种元素，使得它们在影响材料的导热性方面具有独特优势。

课题组将研究焦点转向高熵半导体材料，这一领域相对较少研究。相较于高熵合金和高熵陶瓷材料，高熵半导体材料具有不同的特性，主要体现在"高熵"上，"熵"是热力学概念，描述系统的无序性。合成高熵材料时，需加入5种以上不同元素以增加系统的无序性。高熵材料中每种元素比例在5%-35%之间，理想状态是各元素等比例分布。由于参与的元素较多，每个元素聚集在一起的概率更大，从而形成多种不同的材料区间，即所谓的"分相"现象。

在传统合成高熵材料的方法中，需要极高温，这往往与多种有机高分子材料的稳定性不兼容，限制了其在电子设备架构中的应用。为了解决这一问题，课题组设计了一种新型合成温度要求较低的高熵半导体材料。他们利用纳米形态的卤素钙钛矿材料作为基础，这类材料由离子键构成，具有低内聚能的特点，能在相对温和的温度条件下合成晶体，为探索高熵钙钛矿的实验方法提供了基础。

研究团队通过实验方法，成功在80摄氏度甚至室温下合成出高熵钙钛矿单晶。他们首先从三种元素的晶体开始，通过调整温度条件和溶剂浓度，最终获得了无分相的均匀晶体。接着，他们将更多符合条件的元素加入晶体之中，满足至少五种元素的高熵材料标准，成功合成出包含八种元素的晶体。最后，他们对晶体结构、元素定量分析、吸收以及发射性质进行了全面研究，并完成了相关数据的收集。

研究过程中，团队发现由216结构形成的高熵钙钛矿半导体材料不仅在概念性验证上取得了成功，还突破了传统高熵材料的高温合成要求，为类似具备低内聚能的高熵半导体材料的实际应用提供了可靠思路。姜雨欣团队通过使用地质系的偏光光学显微镜，为合成的晶体拍摄了高清照片，并首次收集并提交了关于这一晶体的结构数据。这一成果发表在Nature杂志上，共同一作是玛丽亚·福尔格拉斯（Maria C. Folgueras），通讯作者为杨培东。

姜雨欣表示，这一研究成果为更全面地发展高熵钙钛矿半导体材料的概念并带来实际应用提供了可能性。她还感谢了Peidong教授提供的科研平台以及伯克利和劳伦斯伯克利国家实验室的科研资源，这些资源使团队能够使用大量先进前沿的表征技术，深入了解高熵钙钛矿半导体晶体。

姜雨欣本科毕业于美国马萨诸塞州的蔓荷莲女子学院，主修化学并辅修数学和材料科学。她在化学系担任过课程助教，为后来承担博士项目的教学任务积累了经验。她的研究背景让她在文理类学院的本科通识教育中受益，使得她的视野更加立体。在忙碌的科研工作中，她强调保持严谨的态度并及时进行自我反思。她感激Peidong的指导和培养，期待能够早日成为具备完全独立科研能力的学者。