3.3高熵合金的耐氦机理

薄膜沉积完成后，其晶粒尺寸近似，氦主要以间隙原子的形式存在。退火时，金属原子的能量高于其迁移势垒，此时，金属原子沿各个方向扩散的几率是相等的。间隙氦原子具有较高的形成能，容易与空位结合形成氦泡，氦泡易吸收后空位，这会导致空位朝向氦泡的方向存在定向扩散趋势，相应地，金属原子朝空位扩散方向的反方向存在定向扩散趋势。这会使晶界的金属原子朝晶粒方向的扩散几率减小，从而阻碍晶粒的长大。薄膜中氦浓度越高，氦泡密度越大，对空位的吸收作用越强，金属原子的定向扩散趋势越强，晶粒越不易长大。

对于本文的高熵合金和CoCr合金，由于高熵合金的混合熵相对于CoCr合金较高。在较高混合熵的作用下，薄膜内的原子趋于区域稳定状态的随机分布，加之高熵合金特有的迟滞扩散效应，这都会导致原子的迁移势垒增加，有效地抑制原子的扩散，使得晶粒尺寸变化较小，耐氦性能较好。