神经进化势能揭示W-Mo-V基中熵合金短程有序的形成机制与力学性能调控

【编辑推荐】本研究通过神经进化势能（NEP）结合密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟，首次系统阐明了W-Mo-V基中熵合金（MEAs）中短程有序（SRO）的原子尺度形成机制及其对强度-韧性平衡的双重影响，为设计高性能结构材料提供了关键理论支撑。

　　

Highlight

本研究通过神经进化势能（NEP）揭示了W-Mo-V基中熵合金（MEAs）中短程有序（SRO）的原子尺度形成机制。Mo-V和W-W原子对的亲和性驱动SRO形成，显著提升屈服强度——通过增加晶格摩擦和滑移能垒实现。但SRO同时导致应变局域化，使变形集中于纳米滑移带内，抑制多滑移系间的位错相互作用，降低加工硬化能力。分子动力学（MD）模拟裂纹扩展进一步显示，SRO会加速裂纹生长并减少非晶相形成，从而损害材料韧性。

Results and discussion

图1(a)展示了本研究的技术路线：首先构建机器学习所需的训练/测试集，通过势函数预测值与DFT计算的差异评估模型性能。图1(b)显示数据库包含单组分与多组分的不同晶体结构，而图1(c)揭示了SRO通过改变位错运动路径影响力学响应的机制。

Conclusions

• SRO的形成源于Mo-V和W-W原子对的优先亲和（Warren-Cowley参数证实）

• SRO通过提高滑移能垒增强强度，但诱发纳米滑移带导致变形局域化

• 裂纹扩展模拟表明SRO会削弱非晶相形成能力，降低材料韧性

• 研究为平衡强度-韧性的材料设计提供了原子尺度见解

（注：翻译严格保留专业术语如NEP/DFT/MD等英文缩写，使用^-1规范表达?^-1等科学符号，未包含文献引用标识[ ]及Fig.等图示说明）