以混合多种主要成分为特征的高熵合金，凭借其优异的力学性能，在功能和结构应用方面展现出巨大潜力。迫切需要制定出新策略以进一步改善其力学性能。石墨烯可以有效限制位错传播，从而贡献于显著的强化效应。然而由于实现原子分辨率的技术限制，对石墨烯增强高熵合金复合材料潜在强化机制的理解仍然不够深入。基于分子动力学模拟方法，对FeNiCrCoCu高熵合金/石墨烯层状复合材料中的位错与界面相互作用展开研究，模拟结果证实了石墨烯层的插入实质改变了基体的变形机制。具体而言，它不仅作为一种不可渗透的界面有效抑制了可动位错的传播，而且有效促进了界面上方位错间更强烈的相互作用，从而形成大量稳定的不可动Stair-rod位错。同时，位错反应引起的位错长度减小以及界面对可动位错的吸收效应诱发了更显著的位错饥饿，进一步促进了上述强化过程。
在分子动力学验证氧化石墨烯(GO)增强高熵合金可行的前提下，基于放电等离子烧结技术制备了具有不同浓度 (0.3 wt%，0.6 wt%，1.0 wt%)GO增强相的高熵合金基复合材料。复合材料的原位微柱压缩测试结果表明：当GO含量<0.6 wt%时，压缩强度与GO含量成正相关；当GO含量>0.6 wt%时，复合材料强度开始降低。通过对比有界微柱(发生GO团聚)和无界微柱(GO均匀分布)的原位微柱压缩测试结果，发现有界微柱的应变硬化现象随着应变增大逐渐降低，说明GO含量过多引发团聚，减弱了应变硬化，最终影响压缩强度。
研究工作受国家自然科学基金(51875241)和吉林省重点研发计划项目(YDZJ202101ZYTS129)的资助。相关论文分别以题为“Strengthening effect of high-entropy alloys endowed by monolayer graphene”发表在知名学术期刊Materials Today Physics（IF: 11.0211，解鸿偲博士为第一作者）并以题为“Graphene oxide-induced substantial strengthening of high-entropy alloy revealed by micropillar compression and molecular dynamics simulation”发表在Research（IF：11.0359，张微博士和解鸿偲博士为论文的共同第一作者）上。任露泉院士和赵宏伟教授给予了悉心指导，马志超教授为两篇论文的通讯作者。
据悉，《Research》是2018年创办的国际化高水平综合性大型科技期刊，是《Science》自1880年创刊以来的第一本合作期刊。《Science》将为《Research》提供国际化的出版平台和推广服务。
论文1链接：https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2022.100800
论文2链接：https://spj.sciencemag.org/journals/research/aip/9839403/
