A study of nanocrystalline cobalt prepared by ball milling
利用纳米级金属的过量吉布斯自由能，计算出钴原子发生相变所需的活化能，研究了室温下球磨诱导的钴粉hcp-fcc相变。采用径向分布函数技术对实验室球磨制备的纳米晶钴的晶相组成进行了分析。结果表明，结晶组分具有与本体相同的结构，这与已经报道的结果相矛盾。
2000-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Effective structural unit analysis in hexagonal close packed alloys -- reconstruction of parent beta microstructures & crystal orientation post processing analysis
具有同素异形相变的材料可以导致形成微观结构，其中晶粒具有由相变历史确定的取向关系（OR）。这些微观结构影响最终材料的性能。在锆合金中，存在固态体心立方（BCC）到六方密堆积（HCP）相变，其中HCP相的晶体取向可以通过Burgers取向关系（BOR）与母体BCC结构相关。在目前的工作中，我们适应的重建代码开发的钢，使用马尔可夫链聚类算法分析电子背散射衍射（EBSD）的地图，并将其应用到HCP和BCC BOR。该算法作为开源代码发布（通过github，作为ParentBOR）。该算法能够对原始和重建数据集进行新的后处理，以分析存在的HCP α相的变体，并了解每个母体β晶粒内的共享晶面和共享晶格方向，我们预计这有助于了解最终微观结构的变形相关特性。最后，我们比较了ParentBOR代码与最近发布的MTEX实现的重建代码，以揭示微观结构如何描述的差异和相似之处。
2021-09-29 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput extraction of the anisotropic interdiffusion coefficients in hcp Mg-Al alloys
提出了一种高通量的实验方法来提取各向异性互扩散系数相结合的信息，通过电子探针显微分析（EPMA）和晶粒取向谱的电子背散射衍射（EBSD）对多晶扩散偶获得的组成分布。采用正演模拟方法，得到了不同取向晶粒中的互扩散系数，并用于确定Mg-Al合金中垂直于（D_ \perp（x））和平行于（D_ \parallel（x））c轴的各向异性互扩散系数分别在673 K和723 K下随Al溶质含量的变化。结果表明，互扩散系数随Al含量和相对于c轴的旋转角度的增加而增加，在723 K时，互扩散系数在θ约30 °处有一个谷点。并且注意到沿基面的扩散总是比沿c轴的扩散快。给出了互扩散系数随Al含量、晶粒取向和温度变化的显式表达式。由本文结果外推得到的Al在hcp Mg中的各向异性杂质扩散系数与文献中的第一性原理计算符合得很好。
2019-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic moment orientation and in depth distribution of dysprosium near the surface of DyCo$_{4.6}$ thin films determined by the analysis of their X ray circularly polarized absorption Dy $M_{5}$ spectra
研究了具有垂直磁各向异性（PMA）的DyCo $_{4.4 \& 4.6}$亚铁磁非晶薄膜表面附近区域的稀土原子分布及其磁矩取向。在2 K和300 K的温度下，并在样品取向范围从0 $^{\circ}$到70 $^{\circ}$相对于磁易轴的薄膜的XMCD光谱在Dy $M_{4,5}$和Co $L_{2,3}$边缘使用总电子产额（TEY）检测进行。测量结果表明，钴和镝磁性亚晶格之间存在明显的部分去耦。在室温下，如果所有镝的磁矩都与钴AF耦合，则每个镝原子的磁矩低于预期的最小值。在2K时，钴亚晶格表现出比镝亚晶格更强的磁各向异性行为。详细分析的圆偏振光谱的Dy $M_{5}$边缘，在其相关的平行，反平行和横向的$J_{z}$光谱分量的光谱的基础上的反卷积，表明光谱是由不同的磁矩分布的镝。使用$J_{z}$光谱分量拟合Dy $M_{5}$光谱证明了由于TEY探测区域的分离导致的镝浓度的分级。最上层与钴磁解耦。在室温下，发现下层中的镝磁矩的25个PDMATHAMS平均取向与钴相同。这些镝原子与钴的预期弱磁耦合将解释镝子晶格的磁各向异性与2K下TEY探测的钴相比令人惊讶地低。
2021-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics study of hcp/fcc nucleation and growth in bcc iron driven by uniaxial strain
采用分子动力学模拟研究了体心立方铁单晶在高应变率加载下的结构相变。我们研究了六方密堆积（hcp）和面心立方（fcc）相的形核和生长，以及它们的晶体取向依赖性。结果表明，相变压力对晶体取向的依赖性较小（沿[001]、[011]和[111]方向加载时，$\mathtt{\sim}$为14 GPa）。然而，[011]加载的混合相的压力间隔比沿其他方向加载的短得多。[001]方向加载时的温升幅度明显低于其它方向。用拓扑中程序分析方法研究了hcp/fcc形核过程。当沿[001]方向加载时，首先在（011）$_{\text{bcc}}$面内形成六角密排结构，并以少量面心立方原子为中间结构，逐渐长大为层状结构。当沿[011]和[111]方向加载时，观察到hcp和fcc结构沿$_{\text{bcc}}$ {110}面形核和生长，并对其形貌进行了讨论。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Grain growth competition and formation of grain boundaries during solidification of hcp alloys
本研究通过相场建模揭示hcp合金定向凝固中晶粒竞争机制与立方晶体相似，温度梯度影响晶界取向选择，实验验证定性一致，为理解六方材料凝固行为提供新见解。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of uniform half-shell magnetic nanoparticles and microspheres with applications as magnetically modulated optical nanoprobes
磁调制光学纳米探针（MagMOON）是磁性粒子，通过发射不同方向的不同强度的光来指示它们的角方向，并已显示出用于各种应用的前景。在这封信中，我们描述了一种新的方法来制造均匀的磁性半壳粒子，可用于MagMOON。钴沉积到商业上制造的聚苯乙烯纳米球和微球，使用微真空气相沉积，产生具有均匀尺寸，形状和磁性含量的颗粒。此外，与其体积值相比，沉积在纳米球上的钴的结晶度增强。
2005-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Torque Efficiency in Compensated Ferrimagnetic Cobalt-Terbium Alloys
尽管反铁磁耦合材料具有信息存储的潜在优势，但由于磁矩被抵消，人们是否可以有效地控制磁矩取向仍然不清楚。在这里，我们报告自旋-轨道力矩诱导的亚铁磁Co 1-xTbx薄膜的垂直磁各向异性的磁化翻转。电流感应开关被证明在所有的研究薄膜组合物，包括那些附近的磁化补偿点。在畴壁运动机制下，自旋-轨道力矩诱导的有效场被进一步量化。在补偿点附近证实了与磁矩的倒数成比例的发散行为，这与角动量守恒是一致的。此外，我们还量化了Ta/Co_（1-x）Tb_x体系中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用能，发现能量密度随Tb浓度的增加而增加。所展示的自旋-轨道转矩切换，结合快速的磁动力学和亚铁磁合金的最小净磁化，有望使自旋电子器件比传统的铁磁系统更快，密度更高。
2016-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Origin of mixed anisotropy in crystalline Permalloy and amorphous Cobalt thin films individually deposited on Si substrate
Shiv Nadar Institution of Eminence（施瓦纳德卓越学院）
研究通过射频磁控溅射在Si基底上沉积晶态Permalloy和非晶态钴薄膜，探讨其混合各向异性的起源及磁化轴取向变化对自旋电子器件性能的影响。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Micropillar compression of single crystal tungsten carbide, Part 1: temperature and orientation dependence of deformation behaviour
碳化钨钴硬质合金通常用作经受高操作温度和压力的切削工具，其中碳化钨相的机械性能影响材料的磨损和寿命。在这项研究中，孤立的碳化钨（WC）相的机械行为进行了研究，使用单晶微柱压缩。使用聚焦离子束（FIB）加工制造两种晶体取向的直径为1-5 $μ$ m的微柱，随后在室温和600 °C之间压缩。激活的塑性形变机制是强烈的各向异性和弱的温度依赖。底部取向的支柱的流动应力约三倍高于棱柱形支柱，和支柱的两个方向略有软化，随着温度的升高。基底柱倾向于变形的不稳定开裂或不稳定的屈服，而棱柱形柱变形的滑动介导的开裂。然而，活跃的变形机制也敏感的支柱的大小和形状。变形柱的滑移轨迹分析表明，{10-10}棱柱面是WC中的主要滑移面。基底滑移在高温下也被激活为次级滑移系统。
2021-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Correlations between morphology, crystal structure and magnetization of epitaxial cobalt-platinum films grown with pulsed laser ablation
研究了生长速率（G_r）、沉积温度（T_d）、薄膜厚度（t_F）和衬底诱导应变（T_S）对PLD法制备的等原子CoPt外延薄膜的形貌、晶体学和磁性的影响。MgO、STO和LAO的（001）衬底为CoPt的无序面心立方（fcc）和有序面心四方（L1_0）相的生长提供了不同程度的外延应变。在T_d~600 ^0 C时，三种衬底上沉积的薄膜均为面心立方结构，具有面内磁化强度和宽度约为200 Oe的窄磁滞回线，当T_d增加到800 ^0 C时，仅在T_d~700 ^0 C时稳定的L1_0相变为主要的c轴取向。薄膜的晶体结构只取决于薄膜的T_d，而薄膜的微观结构和磁化特性则取决于薄膜的生长速率。在较高的G_r（~1A/sec）下，L1_0薄膜具有迷宫状结构，随着t_F从20增加到50 nm，这种迷宫状结构转变为连续薄膜。随着L1_0相含量的增加，薄膜的H_c逐渐增大，且L1_0相的取向逐渐偏离薄膜平面。在较低的生长速率（~0.4A /sec）下，微结构随T_d的演化有显著差异。当T_d从700升高到800 ^C时，结构从自相似的分形图案变为纳米点的集合体，并且根据应变和界面能之间的不平衡来理解。这种薄膜的MFM揭示在纳米岛内没有明显的畴壁，而在反向磁化的岛之间看到明显的对比。简单的图片的相干旋转的时刻出现不兼容的时间依赖性在这些薄膜中的recrystallization磁化。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and effect of anisotropy with one dimensional monatomic chain of cobalt by a Monte Carlo simulation
采用基于各向异性海森堡模型的经典蒙特卡罗模拟，研究了先前实验工作中报道的Co一维单原子链的磁性。在我们的模拟中，现场单轴各向异性，Ku，对每个单独的Co原子和最近邻交换相互作用，J，的效果占。在TCL < T < TBCal的温度区间内，由于热活化效应，标准化的双金属离子的双金属在上述表达式中，h0是常数，TBCal是通过计算确定的阻断温度，TCL是经典蒙特卡罗模拟对所研究的系统给出良好描述的温度。本模拟再现了实验特征，包括随温度变化的磁化率HC（T），以及磁化强度MR（φ，θ）随外加场H的相对取向（φ，θ）的角度变化。此外，计算还揭示了类铁磁开路磁滞回线是T < TBCal时缓慢动力学过程的结果。详细研究了动态TBCal随场扫描速率R、在位各向异性常数Ku和原子链中原子数N的变化关系。
2007-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Sensor free, self regulating thermal switching via anomalous Ettingshausen effect and spin reorientation in DyCo5
Tohoku University（东北大学）；Kyoto University（京都大学）
利用DyCo5中的异常Ettingshausen效应和自旋重取向转变，实现无传感器、自调节的热开关，通过材料设计实现紧凑热控制。
2026-03-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
