在合金材料中，非晶合金（又稱金屬玻璃）是一類新型的多組元合金。它們有獨特的無序原子結構、優(yōu)異的力學和物理化學特性，吸引了材料科學和凝聚態(tài)物理等多個領域的關注。非晶合金既可以具有高達6.0GPa、比普通鋼材高出15倍的強度（如Co基非晶合金），又可以像塑料一樣進行超塑性加工。

非晶合金的多組元特點提供了海量的元素配比，使得性能調控可以在極寬的成分范圍實現(xiàn)，為非晶合金提供了廣闊的應用場景。例如，軟磁性能優(yōu)異的鐵基非晶合金已經廣泛應用于變壓器、高速電機等高附加值產品。然而，非晶合金的元素多樣性所帶來的成分復雜程度也嚴重阻礙了高性能新材料的設計和有效開發(fā)。60年來，全世界近百個研究組僅獲得十多個可以大規(guī)模應用的非晶合金成分，大量具有特殊性能的非晶合金材料還沒有被發(fā)現(xiàn)。

對非晶合金而言，最重要、最基本的參量是非晶形成能力，因為它直接決定了某種合金成分能形成多大尺寸的完全非晶態(tài)材料并表現(xiàn)出非晶合金特有的性能。探索非晶形成能力強的合金體系一直是非晶合金領域的核心科學問題、關系到非晶合金工程應用的關鍵技術難題。但是非晶合金的形成過程涉及物理、化學、材料等多學科交叉基礎問題和多體相互作用，其復雜性使得現(xiàn)有的理論和計算模擬尚不能精確預測合金成分。多年來，非晶合金的開發(fā)始終停留在傳統(tǒng)的“試錯法”階段，探索過程低效、漫長，致使非晶合金的材料創(chuàng)新面臨重大挑戰(zhàn)和瓶頸。

材料基因工程是近年來以加速材料研究和材料探索為主要目標的新理念，其中的高通量實驗是在海量樣品中直接優(yōu)選新材料、獲取實驗大數(shù)據(jù)的基本手段。在高通量實驗中，組合制備能夠實現(xiàn)系列樣品的平行合成，結合結構和性能的高通量表征，材料基因工程可在短時間內篩選出具有預期特性的新材料，大幅提高新材料研發(fā)的效率。

近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心柳延輝、汪衛(wèi)華研究組和美國耶魯大學、約翰霍普金斯大學、日本東北大學組成合作團隊，采用材料基因工程理念開發(fā)了獨特的高通量實驗方法，在高性能非晶合金的成分設計和探索中取得突破，實現(xiàn)了非晶合金的快速篩選，研制出高溫高強非晶合金材料新體系。高通量實驗方法在非晶合金領域創(chuàng)造性的應用，有望突破成分多樣性和復雜性造成的非晶合金材料探索所遇到的瓶頸，解決非晶合金的形成能力問題，實現(xiàn)非晶合金新材料的高效探索，獲得更多高性能非晶合金材料，拓寬非晶合金在高技術領域的應用范圍。