冲击压缩下的高熵合金：光泵-射线探测
材料科学
2026-03-24 v1 高能物理 - 实验
摘要
高熵合金（HEA）是一种设计用于可调机械性能的多主元素合金，因其在工程上的显著兴趣而受到关注，但其在极端动态条件（如冲击加载）下的基本行为尚未探索。本文报道了对两种不同类型的1微米厚HEA微膜（CuPdAgPtAu 和 CrFeCoNiCuMo）的激光冲击实验，这些微膜由厚为25微米的黑卡普顿隔膜驱动，激光脉冲为532 nm、5 ns、16 J、0.5 mm口径焦点；并由X射线自由电子射流（XFEL）脉冲（12 keV、7 fs）进行探测。时间分辨X射线衍射（XRD）显示，CuPdAgPtAu HEA 在 (111) 平面上形成了最高可达5.1%的晶格压缩的瞬态相；该瞬态压缩相持续存在约0.3 ns。阻抗匹配Hugoniot分析估计HEA薄膜的冲击压力为55±6 GPa，而基于Au和Fe基方程状态（EoS）的模型预测在HEA自由表面处可达80 GPa（0.8 MBar）。自由HEA表面达到约5 km/s的最大速度，通过基于VISAR成像的原位监测得以记录。这些初始HEA结果表明了HEA样品制备和基于XFEL的XRD在极端冲击加载下的适用性，为该新兴材料类的EoS实验确定提供了前景（beamtime proposal No.: 2024A8503，为6小时的初步实验）。
引用
@article{arxiv.2603.21076,
title = {High Entropy Alloy under Shock Compression: Optical-Pump X-Ray-Probe},
author = {Hsin Hui Huang and Meguya Ryu and Shuji Kamegaki and Dominyka Stonyte and Tadas Malinauskas and Yoshiaki Nishijima and Rosalie Hocking and Nguyen Hoai An Le and Tomas Katkus and Haoran Mu and Soon Hock Ng and Samuel Pinches and Andrew S. M. Ang and Vygantas Mizeikis and Nadia Zatsepin and Kohei Miyanishi and Toshinori Yabuuchi and Hirotaka Nakamura and Alexis Amouretti and Norimasa Ozaki and Tommaso Vinci and Arturas Vailionis and Eugene G. Gamaly and Damien G. Hicks and Junko Morikawa and Saulius Juodkazis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.21076},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 9 figures (in the main text)