在材料科学和固体力学领域，强度和塑性之间存在权衡，如何同时提高两者是一个重要的挑战和热门研究课题。在传统的多晶材料中[[1], [2], [3], [4], [5]]，细晶导致高强度但塑性较差，而粗晶则具有较好的塑性但强度较低。理解材料的成分、结构和性能之间的关系，特别是晶粒尺寸和微观结构对机械行为的影响，是解决这一问题的关键。
一个潜在的解决方案是设计微观结构的异质性[[6], [7], [8]]，这样可以充分利用不同区域的独特机械性能并使其相互作用，从而提高强度和塑性。例如，Cheng等人[9]制备了一种具有梯度纳米孪晶结构的纯铜，其沿厚度方向的结构梯度显著提升了强度和塑性。Tong等人[10]报道了一种由细晶和粗晶组成的Mg-7Sn合金，通过低温挤压制备，表现出优异的强度和高塑性。Ma等人[11]通过累积滚压获得了Cu/青铜层状异质结构，并揭示了几何必要位错（GNDs）和界面处背应力强化在强化中的作用。Park等人[12]研究了具有核壳晶粒尺寸梯度的SUS304L钢，发现它在拉伸过程中表现出明显的应变分配和强烈的背应力强化效应，从而实现了更高的强度和增强的塑性。Li等人[13]通过脉冲电沉积制备了含有非晶相的Ni合金，并使用各种退火策略重新结晶沉积膜，产生了密度较高的堆垛错和间距小于10纳米的孪晶界。他们发现，这些缺陷的异质Ni合金抑制了塑性变形，并将强度提升到了接近合金理论值。
近年来，HEAs[14,15]由于其复杂的元素浓度和强的固溶强化效应[[16], [17], [18], [19], [20]]，在调节机械性能方面表现出独特的优势。特别是，许多研究表明，引入异质结构可以显著提高HEAs的机械性能。例如，Li等人[21]提出了一种亚稳态工程策略来设计纳米结构的Fe??-xMn?Co??Cr?? HEA。通过降低相稳定性，他们构建了一种由成分等效的高熵相组成的双相异质结构，从而实现了更好的强度-塑性平衡。后来，Li等人[22]研究了晶粒尺寸和初始HCP相分数对Fe??Mn??Co??Cr?? HEA的机械性能和变形机制的影响。结果表明，亚稳态双相异质结构可以通过转变诱导塑性（TRIP）和动态应变分配打破单相HEAs的强度-塑性权衡。Chen等人[23]在Al?CoCuFeNi HEAs中发现，高铝浓度和低铝浓度的交替纳米层表现出理想的塑性和形状记忆效应，这是由于FCC到BCC相变以及低铝浓度层对位错成核/传播的约束。Zhang等人[24]在Al?.?NbTi?VZr?.?轻质难熔HEAs中构建了一种多尺度异质结构，包括双模态晶粒、C14 Laves相、LCFs和Al–Zr原子簇。GNDs和统计存储位错（SSD）之间的协同强化使得屈服强度达到了1.5 GPa，拉伸延展率提高了710%。Feng等人[25]通过在Fe?Mn?CoCr FCC HEA中添加0.79原子%的氮并结合冷轧和短时间退火，开发了一种多级异质晶粒结构（超细晶粒+细晶粒），实现了460.6 MPa的屈服强度、758 MPa的拉伸强度和约50%的延展率，这是由于位错、晶界和异质变形诱导（HDI）强化的协同效应。Wu等人[26]设计了含有非再结晶和再结晶晶粒的异质Al?.?CrFeCoNi HEAs，其屈服强度为711 MPa，拉伸强度为928 MPa，均匀延展率为30.3%。
显然，微观结构异质性的概念已在多个合金系统中得到了很好的验证。理论上，非均匀结构可以使材料的不同区域发挥各自的功能。例如，CGs为整体塑性变形提供了空间，而FGs通过晶界强化和位错阻挡增强了整体强度，同时限制了CGs的塑性活动。同时，这两个区域之间的界面作为它们不同机械响应的交汇处，其特殊结构也可能对材料的整体强度产生不可忽视的贡献。
此外，AlCrFeCoNi合金因其机械性能而被广泛研究，显示出优异的可调性和巨大潜力。然而，对于具有独特成分和化学结构的多晶AlCrFeCoNi HEAs，大多数研究集中在它们的层状[[26], [27], [28]]或梯度结构[[29], [30], [31]]上，而异质结构的机械性能和变形机制研究还不够充分。由此产生了两个自然问题：当在Al?CrFeCoNi多晶系统中引入异质结构时，即在同一材料中形成具有不同晶粒尺寸或元素分布的CGs和FGs，其机械性能是否会优于均匀多晶？其背后的机制是什么？回答这些关键问题不仅对于理解异质Al?CrFeCoNi多晶HEAs的机械性能和变形机制具有重要意义，也为Al?CrFeCoNi和其他HEA系统的设计提供了宝贵的指导。本研究旨在解决这些问题。
密度泛函理论（DFT）计算通常用于研究原子尺度现象，系统规模为几十到几百个原子，特征时间尺度达到几十皮秒[32,33]。分子动力学模拟可以研究从几纳米到几十纳米的更大长度尺度，时间尺度从纳秒延伸到微秒[34]。与DFT计算相比，MD模拟能够捕捉单个晶格缺陷（如位错[[35], [36], [37]]和界面[[38], [39], [40]]的特性，以及这些缺陷之间的相互作用[[41], [42], [43]]。由于这些优势，本工作采用MD模拟来研究多晶模型的机械行为。构建了一系列异质多晶AlCrFeCoNi HEA模型，并通过MD模拟系统研究了它们的应力-应变响应、FGs/CGs中的应变分布以及位错和堆垛错的演变。通过与均匀多晶模型的比较，本研究旨在揭示异质结构HEAs机械行为背后的机制，为多晶HEAs的设计提供理论指导。
