高熵合金突破了传统合金的设计理念，自2004年被首次报道以来，因其展现出高强度、高耐磨、优异耐腐蚀性与低温韧性等传统合金难以比拟的综合性能，迅速成为材料科学与凝聚态物理领域的研究热点与前沿，被誉为最具潜力的“未来材料”之一。

本课题组围绕高熵合金的强韧化机理与性能调控，建立了“实验表征—理论建模—模拟仿真”深度融合的多尺度研究体系。在宏观层面，我们通过力学性能测试与原位观测，系统揭示高熵合金在不同加载条件下的变形、损伤与断裂行为。在微观尺度，结合先进的电子显微术与衍射技术，解析其复杂的相组成、位错结构、孪生行为以及相变过程。

在模拟与理论方面，课题组发展了针对高熵合金多主元、多相特征的晶体塑性有限元模型，定量揭示其变形过程中多种强化机制（如固溶强化、位错强化、相变诱导塑性等）的协同贡献。同时，借助分子动力学模拟，在原子尺度探究元素分布、短程有序结构及其对位错形核与运动的影响规律。我们进一步发展了离散位错动力学模拟方法，重点研究化学短程有序、相界以及纳米析出相对位错运动的阻碍机制与演化规律，从介观尺度揭示其独特的加工硬化与损伤行为。近年来，我们还积极探索机器学习在高熵合金成分设计、性能预测与本构参数反演中的应用，加速新材料研发。

本方向的核心科学目标是：通过多尺度关联分析，建立能够准确描述高熵合金复杂变形机理的物理本构模型，量化各强化机制对其力学响应的贡献，进而为设计具有特定性能（如超高强韧、抗辐照、耐高温）的新型高熵合金提供理论指导与设计准则。相关研究对推动高熵合金在航空航天、能源装备及极端环境部件等领域的应用具有重要价值。