Split-vacancy defect complexes of oxygen in hcp and fcc cobalt

  • One of the most ubiquitous and important defects in solids is oxygen. Knowledge about the solubility and diffusivity of oxygen in materials is crucial to understand a number of important technological processes, such as oxidation, corrosion, and heterogeneous catalysis. Density-functional theory calculations of the thermodynamics and kinetics of oxygen in cobalt show that oxygen diffusing into the two close-packed phases, namely α (hcp) and β (fcc), strongly interacts with vacancies.We observe the formation of oxygen split-vacancy centers (V-Oi-V) in both phases, and we show that this defect complex exhibits a similar migration energy barrier to the vacancy and oxygen interstitials. In contrast to the vacancy and oxygen interstitials, the oxygen split-vacancy centers exhibit an anisotropic strain field that couples to applied stress, making it possible to observe them through an internal friction experiment on quenched cobalt.

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Autoren/innen:S. J. Honrao, Q. Rizzardi, Robert Maaß, D. R. Trinkle, R. G. Hennig
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Physical Review Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere
Verlag:American Physical Society
Jahrgang/Band:4
Ausgabe/Heft:10
Erste Seite:103608-1
Letzte Seite:103608-9
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Split-vacancy defect complexes
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.4.103608
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:18.11.2020
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:18.11.2020