近日，上海交通大學變革性分子前沿科學中心孫軼凡副教授與美國橡樹嶺國家實驗室/田納西大學Sheng Dai教授合作，在Nature Synthesis期刊發(fā)表綜述文章“Synthesis of High-Entropy Materials”，系統回顧了高熵材料制備在近些年的發(fā)展，并對未來研究的機遇與挑戰(zhàn)進行了前瞻性展望。
以摻雜為基礎的合金化是材料創(chuàng)制的重要手段，但傳統的設計理念仍局限于單主元的稀合金化策略。多主元高熵材料的出現打破了單主元體系混合焓的限制，為新材料的設計開發(fā)提供了廣闊的化學空間。高熵材料的可控、普適、高效制備是揭示“熵穩(wěn)”機制的關鍵，但面臨化學組分多樣與原子結構復雜的巨大挑戰(zhàn)。該文從高熵材料的合成機制與應用性質入手，對比梳理了包括高溫氣固相反應、超快非平衡態(tài)和低溫濕化學等多種合成策略，利用數據指導合成與結構異質性研究解決高熵材料組分與結構復雜的瓶頸問題，并對精準納米合成和亞穩(wěn)態(tài)結構探索等發(fā)展方向進行了展望。這些討論從無機功能材料的設計合成出發(fā)，為化學無序體系的可控有序構筑提供了策略性指導。
該研究得到國家自然科學基金委和上海市科委等項目的資助，孫軼凡副教授和Sheng Dai教授為共同通訊作者，上海交通大學變革性分子前沿科學中心為第一通訊單位。
