Abstract A distinguish feature of high-entropy alloys (HEAs) is well-defined crystalline structure with chemical disorder. While, local lattice distortion is a longstanding issue in HEAs and more challenging than traditional alloys. However, reports on local lattice distortion of HEAs are rarely related to chemical compositions. Here, we use synchrotron radiation facility based XRD and X-ray absorption fine structure (XAFS) to examine averaged lattice distortion and element specified local lattice distortions in CrCoNi medium-entropy alloy (MEA), CrFeCoNi and CrMnFeCoNi HEAs. The results showed that averaged lattice distortions observed from XRD patterns are subtle. The distortion magnitude centred around certain alloying element observed in XAFS spectra keeps in the same order, generally, Ni > Co > Fe > Cr > Mn. The observed positive strains are proposed to counteract negative strains and thus leading to observation of subtle averaged lattice distortion. The XANES results suggested that local electron structure flexibility of element might be one factor that contributes to local lattice distortions. The magnetic measurements indicated a paramagnetic state of all the studied alloys at ambient conditions. This study provides key information on local lattice distortion and its correlations with chemical compositions in HEAs, which is of crucial importance in tailoring properties of advanced HEAs and other multicomponent alloys.

中文翻译：

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高熵合金中化学成分依赖的局部晶格畸变和磁性

摘要 高熵合金 (HEAs) 的一个显着特征是具有化学无序的明确晶体结构。同时，局部晶格畸变是 HEA 中的一个长期问题，并且比传统合金更具挑战性。然而，关于 HEAs 局部晶格畸变的报道很少与化学成分有关。在这里，我们使用基于 XRD 和 X 射线吸收精细结构 (XAFS) 的同步辐射设备来检查 CrCoNi 中熵合金 (MEA)、CrFeCoNi 和 CrMnFeCoNi HEAs 中的平均晶格畸变和元素指定的局部晶格畸变。结果表明，从 XRD 图中观察到的平均晶格畸变是细微的。XAFS 光谱中观察到的以某些合金元素为中心的畸变幅度保持相同的顺序，一般为 Ni > Co > Fe > Cr > Mn。提出观察到的正应变来抵消负应变，从而导致观察到细微的平均晶格畸变。XANES 结果表明元素的局部电子结构灵活性可能是导致局部晶格畸变的因素之一。磁性测量表明所有研究的合金在环境条件下都处于顺磁性状态。这项研究提供了关于局部晶格畸变及其与 HEA 中化学成分的相关性的关键信息，这对于定制高级 HEA 和其他多组分合金的性能至关重要。XANES 结果表明元素的局部电子结构灵活性可能是导致局部晶格畸变的因素之一。磁性测量表明所有研究的合金在环境条件下都处于顺磁性状态。这项研究提供了关于局部晶格畸变及其与 HEA 中化学成分的相关性的关键信息，这对于定制高级 HEA 和其他多组分合金的性能至关重要。XANES 结果表明元素的局部电子结构灵活性可能是导致局部晶格畸变的因素之一。磁性测量表明所有研究的合金在环境条件下都处于顺磁性状态。这项研究提供了关于局部晶格畸变及其与 HEA 中化学成分的相关性的关键信息，这对于定制高级 HEA 和其他多组分合金的性能至关重要。