高熵合金一般指由五种或五种以上合金元素组成,每种组元的摩尔百分比均处于5%到35%之间,形成的一种具有简单晶体结构的单相固溶体合金。自2004年问世后,高熵合金就因其诱人的性质而广受关注。随后,通过实验研究,更多不同成分的高熵合金陆续被发现,如具有超高强度、硬度的CoCrFeNiMn合金和耐高温性能极好的W_21.1 Nb_20.6Mo_21.7Ta_15.6V₂₁合金。目前,已开发的高熵合金尚局限于由过渡族元素,尤其是Cr、Fe、Ni、Mn、Co等元素构成的高熵合金,比重往往较大,另一方面,高熵合金的形成机理尚不清楚。通过合金化与合金设计,降低高熵合金的比重,发展所谓轻质高熵合金,扩展高熵合金的种类,是目前该领域内的重要研究方向。轻质高熵合金旨在利用低密度合金元素（轻元素）,如Mg、Al、Li、Si等,在制备出具有同样甚至更高性能的高熵合金的同时,实现合金的轻量化。一般来说,降低合金比重的途径通常有两条:（1）同时添加三种以上轻元素;（2）添加两到三种轻元素,并提高其在合金中的摩尔百分比。目前,已有研究表明,利用Al、Ti元素替换CoCrFeNiMn合金中的Co、Ni元素后形成的Al_1.5CrFeMnTi高熵合金,其密度降至5.31 g/cm³。此外,采用球磨法制备的Al₂₀Li₂₀Mg₁₀Sc₂₀Ti₃₀高熵合金,由于全部采用轻元素作为组元,合金密度仅为2.67 g/cm³,并且这种轻质高熵合金的硬度高达5.9 GPa。由此可见,研究高熵合金形成机理,设计并发展轻质高熵合金是十分有意义的。但是,由于高熵合金组元较多,传统的实验试错法不具备考察数以万计的合金成分的能力,因此,基于超级计算机的计算材料学方法成为了研究高熵合金的一种高通量的设计手段。相干势近似、多元团簇展开和特殊准随机结构理论是目前研究高熵合金的三种最主要的计算方法和理论。特殊准随机结构（Special Quasirandom Structures）理论采用小体积原胞,通过模拟邻近原子之间的关联函数来近似表达高熵合金中无序的原子分布,常与第一性原理计算结合来研究高熵合金的性质。本文利用特殊准随机结构理论,通过实验调节合理计算参数,建立含Mg五元轻质高熵合金Mg_0.2（BCDE）_0.8的最优准随机结构,在此基础上,结合第一性原理方法（VASP）,计算了合金的形成焓,研究了合金的热力学稳定性,获得了最稳定的合金成分,并分析了晶体结构和组元元素对合金稳定性的影响。主要研究结果为:（1）对于Mg_0.2（BCDE）_0.8系列五元高熵合金,设置恰当的计算范围和关联函数截断值是找到最优SQS模型的关键。经过分析与测试,当计算仅考虑位于第二、三壳层的第二近邻原子的对关联函数,且对关联函数的错配程度小于0.03时,能够得到合金的最优SQS模型。（2）计算了MgAlAgX（X=Nd,Gd,Er）Y（Y=Ca,Sn,Zn,Si,Pb）五元等原子比高熵合金的形成焓,经过对比,发现FCC结构的MgAlAgGdCa合金具有最好的热力学稳定性。（3）在MgAlAgX（X=Nd,Gd,Er）Y（Y=Ca,Sn,Zn,Si,Pb）中,同种成分合金的两种晶体结构下,FCC结构比BCC结构具有更好的热力学稳定性。（4）在MgAlAgX（X=Nd,Gd,Er）Y（Y=Ca,Sn,Zn,Si,Pb）中,含Nd元素的合金的热力学稳定性较差,而含Er元素的合金具有较好的热力学稳定性。Ca元素有利于合金保持稳定,非金属元素Si则使合金的热力学稳定性降低。