当温度为77K时，背部散射电子成像显示，断裂错位形成的晶格结构引起变形，产生纳米结对。

一种新的概念合金设计，被称为高熵合金，已经引进了一种多元素材料。美国能源部劳伦斯·伯克利实验室与橡树岭实验室(ORNL)合作开发了一种名为铬锰铁钴镍(CrMnFeCoNi)的高熵合金，它不仅是现有记录中较硬的材料之一，而且具有较强的低温强度和延展性。

   据橡树岭实验室伊索·乔治研究组9月5日报道，采用电弧熔融高纯元素初始材料，并与铸造工艺相结合，生产出高质量的铬锰铁钴镍合金，样品为层状结构，厚度约10毫米。经过试样的可塑性和微观结构的测试，他们将试样送到伯克利实验室材料科学家罗伯特里奇进一步测试。

我们测试的铬、锰、铁、钴、镍合金含有五种主要元素，而不是一种。Rich说:虽然每种元素的晶体结构不同，但合金晶体只有一个相。它具有优异的抗破坏性能，超过10亿帕的抗拉强度，打破了断裂韧性值的纪录，超过了目前所有其他金属合金。

测定铬锰铁钴镍合金的拉伸强度和断裂韧性值，在现有材料记录的较高值范围内，从室温下降到77K(约-196.15℃，液氮温度)。许多合金在低温下失去延展性，变得更脆弱。

常规合金制造方法的一个不变特点是一种元素起主要作用，其余只添加少量，其力学性能一般取决于第二相的出现。高熵合金从根本上违反了传统方法，其性质不属于合金中的任何成分或二相。Rich表示，高熵的概念意味着随着合金元素的增加，位形熵也会增加，从而抵消它们形成化合物并转化为单相物质(如纯金属)的趋势。

Rich和Georgei认为，铬锰铁钴镍合金在低温下能表现出极高的强度、延展性和硬度，其关键在于纳米结合效应，即相邻晶格区域的原子在变形时相互排列形成镜像结构。Rich表示：这表明，它除了具有环境温度下大部分金属所具有的平滑错位机制外，还具有塑性机制。这种材料在低温条件下会产生塑性变形，形成纳米连接，结果是连续的机械硬化，从而抑制早期损坏引起的局部变形。