高熵合金是一种基于新的合金成分设计 思路的金属材料，旨在探索传统金属材料达 不到的新性能。例如，相比传统金属材料， 有些高熵合金可同时具有很好的室温和低温 力学性能， 有些则具有更为出色的高温性能。

　　高熵合金含多主要金属元素 (multi- principal elements)， 这是与传统合金中只 有一个主加金属元素的主要区别。例如，结 构钢的主加元素就是铁，而高熵合金含五个 等原子比的金属元素，含三个的则一般称为 中熵合金。正是由于高熵合金的这个特点， 出现了一个传统合金中一般不存在的微结 构，即原子尺度的化学短程有序。

　　长期以来，学术界特别想知道高熵合金 中是否存在化学短程有序；如果存在，形状 是什么，尺寸多大，几种化学元素究竟是怎 样排列的， 在应力状态下是否还能稳定存在， 是否或怎样影响力学性能。虽然有一些理论、 计算与模拟工作，但存在相当随意性、不确定性的假设。甚至，针对化学短程序是否影 响力学性能，在最近相继发表的两篇顶刊论 文中提出了两个迥异的学术观点。

　　迄今，还没有看见过短程有序，从没有 真实可信的观察结果。“眼见为实”最有说 服力，然而，想看见化学短程有序，却并非 易事。其实， 这是个非常热门、前沿的问题， 很多人都在尝试看见，要弄清楚别人看不见 的原因在哪里。首先，化学短程有序的尺度 太小了，一般是最近邻、次近邻原子层的尺 度，往往在几个埃的量级。所以，直接用电 镜观察时，短程有序的衍射强度太低，极难 成像，这是需要克服的一个关键技术瓶颈。 其次，由于短程有序具有非对称性的原因， 当只从一个方向观察，很可能看不清楚；或 者即使看见了，所看到的不是真实、全面的 图像；或者没有规律，很难解读，亦或跟其 它现象交织在一起，很难单独把它的规律拎 出来。

　　有个“盲人摸象”的典故，建议要从多 个方面看问题来全面认识一个事物，避免片 面地下结论。我们感觉到，要想把短程有序 的事情搞扎实，就要从不同的晶体学方向来 进行观察、识别、判断，这实际上也是教科 书原本就一直告诉我们的。所以，跟其他学 者不一样的是， 在电镜分辨率允许的条件下， 我们从不同的角度 ( 就是晶体学方向 ) 都看 看。党员博士生陈雪飞特别辛苦，疫情期间 连续工作，把电镜状态调试到最佳，幸运的 是， 在别人都没有尝试过的一个晶体学方向， 看到了短程序特有的、规律性的衍射特征， 获得了首个中熵合金中化学短程有序的选区 衍射花样，是这项研究的核心结果。更进一 步，我们还利用高级的分析手段，探测了短 程序中原子排列与分布，进而确定了晶体学 特征。此外，我们的工作还告诉大家两种方 法来观察短程有序，在高级的电镜中怎么能 看见，在一般的电镜中也能看得见，而无论怎么看，短程有序尺度、分布等是相互吻合 的。

　　进而，我们还解决了大家颇为关心的另 一个问题，即短程有序对力学性能的影响， 由于涉及的影响因素太多， 一直没有说清楚。 同学们另辟蹊径，提出了一个从根本上解决 这个问题的思路，即无论是强度还是塑性， 其本质都取决于短程序与位错的交互作用。 从这个思路出发，在拉伸变形过程中，我们 看到短程序不会消失，并钉扎位错，阻碍位 错滑移，这就给出了短程序可以强化和应变 硬化的最直接实验证据。

　　通过这个研究，有一些体会，与大家分 享。一是与时俱进，自己、并鼓励研究生， 要跟得上、最好是熟悉各种先进仪器的工作 原理、技术指标及其能干的事情，一旦出现 01 的科学问题，能判断出、并提出合理的解 决方案。二是要不忘初心，努力学习，永远 保持敏锐的学术嗅觉， 心中装着科学的前沿， 这样，一是科研有目标，二是只要愿意就能 挺身出来解决问题。

　　武晓雷，研究员，非线 性力学国家重点实验室。研 究领域：先进金属结构材料 力学行为及其微结构机理。