Atomic mobilities, diffusivities and simulation of diffusion growth in the Co–Si system
Source abstract
Abstract
Abstract Atomic mobilities of both Co and Si in all the solid phases of the Co–Si system were obtained through assessments of experimentally determined diffusion coefficients from the present work and the literature by the DICTRA (diffusion-controlled transformations) simulation package. The first-principles calculations were performed to clarify the contradictory impurity diffusion coefficients of Co in Si by determining the diffusion activation energy. The concept of “average thermodynamic factor” was extended to model binary compounds with certain homogeneity ranges. Based on the atomic mobilities obtained, the diffusion growths of the compounds in wide temperature ranges were predicted. Comprehensive comparisons show that most of the experimental data resulting from diffusion phenomena are well reproduced by the parameters obtained. The approach is of general validity and applicable to establish mobility databases of technically important alloys.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Semiconductor materials and interfaces · Advanced Materials Characterization Techniques · Microstructure and mechanical properties
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (71)
Show source-provided references
1. Campbell · Acta Mater · 2002 · 50 · 77510.1016/S1359-6454(01)00383-4 ↗
2. Du · Mater Sci Eng A · 2003 · 363 · 14010.1016/S0921-5093(03)00624-5 ↗
3. Andersson · 1990 · 153
4. Helander · Acta Mater · 1999 · 47 · 114110.1016/S1359-6454(99)00010-5 ↗
5. Engström · Metall Mater Trans A · 1994 · 25 · 112710.1007/BF02652288 ↗
6. Kattner · Z Metallkd · 1996 · 87 · 522
7. Lee · Scripta Mater · 1999 · 40 · 57310.1016/S1359-6462(98)00497-7 ↗
8. Morral · Metall Mater Trans A · 1992 · 23 · 206910.1007/BF02647553 ↗
9. Andersson · CALPHAD · 2002 · 26 · 27310.1016/S0364-5916(02)00037-8 ↗
10. Du · Metall Mater Trans A · 2001 · 32 · 239610.1007/s11661-001-0214-7 ↗
11. Murarka · 1983
12. Zhang · CALPHAD · 2006 · 30 · 47010.1016/j.calphad.2006.06.001 ↗
13. Jan · J Appl Phys · 1993 · 73 · 116810.1063/1.354083 ↗
14. Kim · J Jpn Inst Met · 2000 · 64 · 77110.2320/jinstmet1952.64.9_771 ↗
15. Barge · J Mater Res · 1995 · 10 · 13410.1557/JMR.1995.1134 ↗
16. van Dal · Intermetallics · 2000 · 9 · 40910.1016/S0966-9795(01)00018-8 ↗
17. Nix · Phys Rev · 1950 · 80 · 11910.1103/PhysRev.80.119.2 ↗
18. Nix · Phys Rev · 1951 · 82 · 7210.1103/PhysRev.82.72 ↗
19. Rude · J Metals · 1951 · 3 · 142
20. Mead · J Metals · 1955 · 7 · 994
21. Hirano · J Appl Phys · 1962 · 33 · 304910.1063/1.1728564 ↗
22. Lange · Isotopentechnik · 1962 · 2 · 42
23. Bussmann · Phys Stat Solidi A · 1979 · 56 · 8710.1002/pssa.2210560109 ↗
24. Faupel · Phys Rev Lett · 1990 · 65 · 121910.1103/PhysRevLett.65.1219 ↗
25. Rätzke · Scripta Metall Mater · 1991 · 25 · 223310.1016/0956-716X(91)90006-M ↗
26. Lee · Defect Diffus Forum · 1993 · 95–98 · 72310.4028/www.scientific.net/DDF.95-98.723 ↗
27. Ghoshtagore · Phys Rev Lett · 1966 · 16 · 89010.1103/PhysRevLett.16.890 ↗
28. Peart · Phys Stat Solidi · 1966 · 15 · K11910.1002/pssb.19660150251 ↗
29. Maters · Appl Phys Lett · 1966 · 8 · 28010.1063/1.1754438 ↗
30. Fairfield · J Appl Phys · 1967 · 38 · 314810.1063/1.1710079 ↗
31. Sanders · J Mater Sci · 1974 · 9 · 198710.1007/BF00540547 ↗
32. Mayer · Inst Phys Conf Ser · 1977 · 31 · 186
33. Hettich · Inst Phys Conf Ser · 1978 · 46 · 500
34. Hirvonen · Appl Phys Lett · 1979 · 35 · 70310.1063/1.91261 ↗
35. Kalinowski · Appl Phys Lett · 1979 · 35 · 21110.1063/1.91097 ↗
36. Demond · Phys Lett A · 1983 · 93 · 50310.1016/0375-9601(83)90641-2 ↗
37. Bracht · Phys Rev Lett · 1998 · 81 · 39310.1103/PhysRevLett.81.393 ↗
38. Ural · Appl Phys Lett · 1998 · 73 · 170610.1063/1.122252 ↗
39. Ural · Phys Rev Lett · 1999 · 83 · 345410.1103/PhysRevLett.83.3454 ↗
40. Shimizu · Phys Rev Lett · 2007 · 98 · 09590110.1103/PhysRevLett.98.095901 ↗
41. Barge · Appl Surf Sci · 1991 · 53 · 18010.1016/0169-4332(91)90260-Q ↗
42. Bakhadyrkhanov · Sov Phys-Solid State · 1970 · 12 · 144
43. Weber · Appl Phys A · 1983 · 30 · 110.1007/BF00617708 ↗
44. Kitagawa · Jpn J Appl Phys · 1977 · 16 · 17310.1143/JJAP.16.173 ↗
45. Tomokage · Mem Fac Eng Kyushu Univ · 1981 · 41 · 59
46. Nakashima · Jpn J Appl Phys · 1984 · 23 · 77610.1143/JJAP.23.776 ↗
47. Suwaki · Jpn J Appl Phys · 1986 · 25 · 195210.1143/JJAP.25.1952 ↗
48. Appelbaum · J Vac Sci Technol B · 1987 · 5 · 85810.1116/1.583680 ↗
49. Hashimoto · Jpn J Appl Phys · 1988 · 27 · 177610.1143/JJAP.27.1776 ↗
50. Utzig · Meter Sci Forum · 1989 · 38–41 · 72910.4028/www.scientific.net/MSF.38-41.729 ↗
51. Yamamoto · Mem Kokkaido Inst Technol · 1985 · 13 · 1
52. Andersson · J Appl Phys · 1992 · 72 · 135010.1063/1.351745 ↗
53. Jönsson · Z Metallkd · 1994 · 85 · 502
54. Jönsson · Z Metallkd · 1992 · 83 · 349
55. Blöchl · Phys Rev B · 1994 · 50 · 1795310.1103/PhysRevB.50.17953 ↗
56. Kresse · Phys Rev B · 1999 · 59 · 175810.1103/PhysRevB.59.1758 ↗
57. Kresse · Phys Rev B · 1996 · 54 · 1116910.1103/PhysRevB.54.11169 ↗
58. Kresse · Comput Mater Sci · 1996 · 6 · 1510.1016/0927-0256(96)00008-0 ↗
59. Perdew · Phys Rev B · 1992 · 45 · 1324410.1103/PhysRevB.45.13244 ↗
60. Perdew · Phys Rev B · 1992 · 46 · 667110.1103/PhysRevB.46.6671 ↗
61. Monkhorst · Phys Rev B · 1972 · 13 · 518810.1103/PhysRevB.13.5188 ↗
62. Ishida · J Phase Equilib · 1991 · 12 · 57810.1007/BF02645074 ↗
63. Lau · J Appl Phys · 1978 · 49 · 400510.1063/1.325359 ↗
64. Matano · Jpn J Phys · 1933 · 8 · 109
65. Sundman · CALPHAD · 1985 · 9 · 15310.1016/0364-5916(85)90021-5 ↗
66. Jönsson · Z Metallkd · 1995 · 86 · 686
67. Borgenstam · J Phase Equilib · 2000 · 21 · 26910.1361/105497100770340057 ↗
68. Liempt · Z Physik · 1935 · 96 · 53410.1007/BF01337708 ↗
69. Sherby · Trans ASM · 1961 · 54 · 227
70. Matzke · J Phys Chem Solids · 1971 · 32 · 43710.1016/0022-3697(71)90027-8 ↗
71. Brown · Acta Metall · 1980 · 28 · 108510.1016/0001-6160(80)90092-9 ↗