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Revealing atomic-scale vacancy-solute interaction in nickel

Authors :
Shyam Katnagallu
Jörg Neugebauer
François Vurpillot
Baptiste Gault
Dierk Raabe
Felipe Ferraz Morgado
Steffen Neumeier
Christoph Freysoldt
Leigh T. Stephenson
Benjamin Klaes
Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH
Max-Planck-Gesellschaft
Groupe de physique des matériaux (GPM)
Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)
Source :
Scripta Materialia, Scripta Materialia, 2021, 203, pp.114036. ⟨10.1016/j.scriptamat.2021.114036⟩, Scripta Materialia, Elsevier, 2021, 203, pp.114036. ⟨10.1016/j.scriptamat.2021.114036⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

Imaging individual vacancies in solids and revealing their interactions with solute atoms remains one of the frontiers in microscopy and microanalysis. Here we study a creep-deformed binary Ni-2 at.% Ta alloy. Atom probe tomography reveals a random distribution of Ta. Field ion microscopy, with contrast interpretation supported by density-functional theory and time-of-flight mass spectrometry, evidences a positive correlation of tantalum with vacancies. Our results support solute-vacancy binding, which explains improvement in creep resistance of Ta-containing Ni-based superalloys and helps guide future material design strategies.<br />Submitted to Physics Review Letter

Details

Language :
English
ISSN :
13596462
Database :
OpenAIRE
Journal :
Scripta Materialia, Scripta Materialia, 2021, 203, pp.114036. ⟨10.1016/j.scriptamat.2021.114036⟩, Scripta Materialia, Elsevier, 2021, 203, pp.114036. ⟨10.1016/j.scriptamat.2021.114036⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....edd2519621e915fe0fa20e3922a4d57f
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114036⟩