高エントロピー合金 — 新たな活用時代

高エントロピー合金（HEA）は、我々によって主要元素を少なくとも5種類有し、それぞれの原子濃度が5%から35%の範囲内にあるものと定義されています。この新しい合金分野の探求において、HEAは解析や制御が非常に簡単で、伝統的な合金と同様に加工できることがわかりました。幅広い用途で伝統的な合金より優れた新しい合金を創出する多くの可能性が存在します。本論文では、HEAの基本的な微細構造の特徴を概説し、その形成機構について議論します。複数の金属間化合物相の代わりに、HEAは主に立方晶系構造の単純な固溶相を形成する傾向があり、特に高温で顕著です。この傾向は、高エントロピー効果と単純な関係式（Gmix = Hmix – TSmix）および熱力学第二法則に基づいて説明されます。さらに、HEAはナノ構造やアモルファス相を容易に形成します。この傾向は、原子拡散が遅いことによる動力学理論で説明されます。