由熵描述符发现的高熵高硬度金属碳化物

高熵材料因有用性质与广阔应用的结合而引起了相当大的兴趣。预测其形成仍是发现新体系的主要障碍。在此我们提出一个描述符——熵形成能力——用于从第一性原理出发处理可合成性。该形式体系基于随机化计算的能量分布谱,捕捉基态附近等概率采样态的可及性,并量化能够稳定高熵均匀相的构型无序度。该方法被应用于无序难熔 5-金属碳化物——高硬度应用的有望候选者。该描述符正确预测了组分作为岩盐型高熵均匀相被实验合成的难易程度,验证了该设想,且在部分情况下超越直觉。其中若干材料展现出的硬度比混合规则估计高出至多 50%。熵描述符方法有望通过理性结合第一性原理与实验合成及表征,加速高熵体系的搜索。