高熵合金（high-entropy alloy）
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幾千年來我們製造合金的方式，是取一種主要金屬、再加入少量其他元素——鋼裡主要是鐵，青銅裡主要是銅。高熵合金把這個配方丟掉。你不是用一個主體加幾個客體，而是把「五種」以上的金屬以大致相等的比例混合——比方說等量的鐵、鈷、鎳、鉻、錳——沒有任何單一元素當家。令人驚訝的是，這些混合物往往不像你擔心的那樣分離成一堆不同化合物，反而常結晶成單一、簡單的晶格（如 FCC 或 BCC），所有不同的原子隨機共用同樣的位置。
這名字來自熱力學。把許多元素等量混合，會使組態熵最大化——不同原子能排在晶格位置上的方式數量之龐大。熵乘以溫度會降低自由能，而（在最初的說法裡）這個想法是：這份熵能穩定一個簡單的隨機固溶體，取代你原本會預期的脆性金屬間化合物。這種結構同時既優美地簡單又深刻地無序：一個單一的普通晶格——幾何上就是 FCC 或 BCC——但每個位置都隨機被那五種以上物種中的任何一個佔據，所以它是被推到極致的置換型固溶體。繞射顯示簡單晶格的銳利光點（長程位置有序），而每個位置的化學身分卻被打亂（沒有化學長程有序）。
高熵合金之所以重要，是因為那種結構帶來了非凡的性質：有些即使降到低溫仍維持強韌，或耐磨耐蝕，或在高溫下仍保有強度，使它們成為渦輪與低溫應用的候選。不過要坦白說明限制。熵並非全部——許多所謂的高熵合金其實會部分有序化或分離成多相，「高熵能穩定一切」的說法被過度簡化了；焓與原子尺寸失配同樣重要。而且局部結構並非真正隨機：短程化學有序（某些原子對比其他更受偏好）很常見，如今是熱門研究課題。乾淨的單一晶格圖像是「平均」；局部的實況更微妙。
Cantor 合金，等原子比的 Fe-Co-Ni-Cr-Mn，結晶成單一的面心立方晶格。X 光繞射只顯示 FCC 的峰組——沒有額外的化合物峰——然而每個 FCC 位置都被那五種金屬之一隨機佔據。它即使在液態氮的低溫下仍維持強韌，這項頭條性質讓高熵合金聲名大噪。
高熵合金：五種以上元素隨機共用一個簡單晶格——位置有序，化學無序。
「熵穩定一個簡單隨機固溶體」的說法是有用的初步觀念，卻是過度簡化：焓與尺寸失配同樣重要，許多高熵合金會部分有序化或形成多相，短程化學有序通常存在——單一隨機晶格是平均，不是全部真相。