Abstract Microstructural changes in conductive materials induced by electric current treatments, such as electromigration and electroplasticity, are critical in semiconductor and metal processing. However, owing to the inevitable thermal effect (Joule heating), the athermal effect on microstructural modifications remains obscure. This paper presents an approach of utilizing pre-micromachined structures, which obstruct current flow but maintain a thermal history similar to that of the matrix, effectively disentangling the thermal and athermal effects. A duplex stainless-steel material is selected to validate the feasibility of this method. Microstructural characterizations show that the athermal effect, especially the electron wind force (EWF), primarily governs the element diffusion and phase transformation in this study. Moreover, many σ phases (Cr-enriched) are precipitated in the micromachined structures, whereas no precipitation occurred in the matrix, suggesting that the directional EWF disrupts the Cr aggregation caused by Joule heating. Furthermore, we present a critical formula for determining the dimensions of micromachined structures of commonly used metallic materials. The proposed method may serve as an effective and powerful tool for unveiling the athermal effect on microstructural alterations.

This study explores the efficacy of high‐density pulsed electric current (HDPEC) in healing plastic deformation damage in single‐crystal Ni‐based superalloys. Single‐crystal specimens are prepared from directionally solidified nickel‐based superalloy to assess the potential of electric current treatment in restoring plastic deformation capability. Experiments involving various current densities and pulse durations reveal that a pulsed electric current of 17 ms at 400 A mm −2 yields optimal results, enhancing fracture elongation from 7.8% to 12.3% without compromising strength. The study conducts a comprehensive analysis of microstructural changes induced by pulsed electric current, employing quasi‐in‐situ electron backscatter diffraction and transmission electron microscopy techniques. The results demonstrate that HDPEC disrupts the planar dislocation network, homogenizes dislocation distribution, and promotes dislocation entanglement. Consequently, microdefects in the alloy are eliminated, restoring the material's ductility. The findings suggest that this technology holds significant promise for repairing fatigued components and underscore the potential for further research in this domain.