Migration bezeichnet in der Werkstoffwissenschaft die gerichtete oder statistische Bewegung von Teilchen, Defekten oder Phasengrenzen in einem Material infolge von Triebkräften wie Konzentrationsgradienten, elektrischen Feldern, Spannungen oder Temperaturgradienten. Sie ist ein zentraler Mechanismus für Diffusion, Kriechverformung, Phasenumwandlungen und Schädigungsentwicklung.

Auf atomarer Ebene umfasst Migration die Wanderung von Atomen, Ionen oder Leerstellen (Vakanzen). Ionenwanderung in Festelektrolyten oder Oxiden bestimmt z.B. Leitfähigkeit und Alterung von Batteriematerialien. Vakanzenmigration erlaubt Platzwechsel von Atomen und steuert Diffusionsprozesse, Ausscheidungshärtung und Rekristallisation. Die Defektmigration dislozierter Segmente oder Jogs beeinflusst Versetzungsbewegung und damit plastische Deformation.

Auf mesoskopischer Ebene ist die Korngrenzenmigration entscheidend für Kornwachstum und Gefügeevolution. Dabei kann die Bewegung der Korngrenze mit Scherung gekoppelt sein (scherschiebung gekoppelte Korngrenzenmigration), was strukturelle Reorganisation und makroskopische Verformung verknüpft. Materialmigration entlang von Grenzflächen oder durch Volumen kann zu Phasensegregation, Whisker-Bildung und -Migration führen.

In weichen und biologischen Systemen beschreibt Migration die gerichtete Bewegung von Zellen unter chemischen oder mechanischen Gradienten, etwa Zell- oder Neutrophilenmigration. Mechanotaxis bezeichnet dabei die durch mechanische Reize getriebene Zellwanderung. Obwohl biophysikalisch komplexer, lassen sich analoge Konzepte von Triebkraft, Mobilität und Fluss auf diese Systeme übertragen.

Die quantitative Beschreibung erfolgt typischerweise über Kontinua-Modelle (z.B. Ficksche Gesetze) oder atomistische Simulationen, wobei die Temperaturabhängigkeit der Mobilität häufig einer aktivierten, Arrhenius-artigen Kinetik folgt.