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Nanoscale chemical segregation to twin interfaces in τ-mnal-c and resulting effects on the magnetic properties

Journal of Materials Science & Technology 2023年第3期134卷 22-32页

作者： Panpan Zhao Markus Gusenbauer Harald Oezelt Daniel Wolf Thomas Gemming Thomas Schrefl Kornelius Nielsch Thomas George Woodcock Leibniz IFW Dresden Helmholtzstr.20Dresden 01069Germany TU Dresden Institute of Materials ScienceDresden 01062Germany Department for Integrated Sensor Systems Danube University KremsKrems an der Donau 3500Austria

In this study,aberration-corrected scanning transmission electron microscopy coupled with electron energy-loss spectroscopy(STEM-EELS)was used to investigate the atomistic structure and chemical com-position of true twin and order twin boundaries in ferromagneticτ-mnal-c.True twins and order twins were distinguished based on the diffraction patterns using TEM.No elemental segregation was observed at the coherent true twin boundary but some Mn enrichment within a region of about 1.5-2 nm was found at the incoherent true twin boundary.A transition region with Mn enrichment about 4-6 nm wide was found at the order twin boundary.A carbon cluster with a size of around 5 nm was also found at the twin boundary.Micromagnetic simulations were conducted to study the effect of this chemical seg-regation at twin interfaces on the magnetic properties.The results showed that the coercivity tends to increase with increasing structural and chemical disorder at the interface.

关键词： τ-mnal-c Twin boundaries Elemental segregation STEM-EELS Micromagnetic simulations

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