基于层次结构的新型合金设计策略在同时提高金属合金的强度、塑性和韧性方面显示出巨大的优势。通常，这种层状叠层结构由用于改善塑性的软母相和阻碍位错运动以强化合金的硬第二相组成。近年来，多组分合金或高熵合金（HEAs）由于其独特的结构和出色的性能而受到越来越多的关注。研究发现，在HEAs中可以观察到压力诱导相变，其临界压力不同，具体取决于合金的组成。此外，温度变化也会引起HEAs中的相变。除了涉及金属间化合物的复杂相变外，最常见的相变发生在FCC和HCP相之间。

近日，美国密歇根大学安娜堡分校Lumin Wang报道了在3 MeV Ni离子辐照下，在初始的面心立方纳米晶NiFeCoCrCu薄膜中形成了由面心立方相（FCC）和体心立方相（BCC）组成的层状双相纳米层状结构。

文章要点

1）在高能粒子引起的极端能量沉积和由此引起的热能耗散作用下，研究人员揭示了一种全新的现象，即原来的单相FCC结构部分转变为BCC结构的交替纳米层。位向关系遵循Nishiyama-Wasserman，即(011)_BCC || (`1`11)_FCC和[100]_BCC || [1`10]_FCC。

2）仿真结果表明，Cr作为BCC的稳定元素，具有偏析到堆垛层错（SFs）的趋势。此外，每个纳米晶粒中高密度的SFs和孪晶边界有助于加速BCC相的形核和生长。

3）通过调整辐照参数，可以获得所需的FCC相和BCC相在层板中的厚度。

这项工作证明了在离子辐照下有吸引力的双相纳米层状结构的受控形成，并提供了设计新的HEAs衍生结构的策略。

Li Jiang, et al, Irradiation-Induced Extremes Create Hierarchical Face-/Body-Centered-Cubic Phases in Nanostructured High Entropy Alloys, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202002652

https://doi.org/10.1002/adma.202002652