Hochdrucksynthese einer hexagonal dicht gepackten Phase der Hoch-Entropie-Legierung CrMnFeCoNi

Hoch-Entropie-Legierungen, nahezu äquiatomare Festkörperlösungen aus fünf oder mehr Elementen, repräsentieren eine neue Strategie für das Design von Materialien mit Eigenschaften, die denen konventioneller Legierungen überlegen sind. Ihr Phasenraum bleibt jedoch eingeschränkt, da Übergangsmetall-Hoch-Entropie-Legierungen nur kubische Gitterstrukturen mit flächen- oder körperzentrierten Symmetrien aufweisen. Hier berichten wir über die Hochdrucksynthese einer hexagonal dicht gepackten Phase der prototypischen Hoch-Entropie-Legierung CrMnFeCoNi. Diese martensitische Transformation beginnt bei 14 GPa und wird auf die Unterdrückung der lokalen magnetischen Momente zurückgeführt, was die anfängliche fcc-Struktur destabilisiert. Ähnlich wie bei der fcc-hcp-Transformation in Al und den edlen Gasen ist die Transformation träge und erfolgt über einen Bereich von >40 GPa. Das Verhalten von CrMnFeCoNi ist jedoch einzigartig, da die hcp-Phase nach der Dekompression auf Umgebungsdruck erhalten bleibt, was metastabile fcc-hcp-Gemische erzeugt. Dies demonstriert eine Möglichkeit, die Strukturen und Eigenschaften von Hoch-Entropie-Legierungen auf eine Weise zu steuern, die mit konventionellen Verarbeitungstechniken nicht erreichbar ist.