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Technical Translation (National Research Council of Canada), 1970
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Photomechanical effect in ionic crystals
Gorid'ko, N. Y.; Kuz'menko, P. P.; Novikov, N. N.; National Research Council
of Canada. Division of Building Research
The i n t e r e s t o f t h e D i v i s i o n i n t h e d e f o r m a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f i c e h a s l e d t o c o m p a r i s o n s w i t h o t h e r i o n i c , c o v a l e n t c r y s t a l l i n e m a t e r i a l s . The e f f e c t o f t h e a d d i t i o n a l d r i v i n g f o r c e p r o v i d e d by p h o t o n i c e x c i t a t i o n d e s c r i b e d i n t h e p r e s e n t w o r k i s o f p a r t i c u l a r i n t e r e s t . The a u t h o r s i n v e s t i g a t e d a p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n some i o n i c c r y s t a l s (NaC1, K C 1 a n d L i F ) , i . e . a d e c r e a s e i n m i c r o h a r d n e s s u n d e r t h e e f f e c t o f i l l u m i - n a t i o n . T h i s d e c r e a s e i s as g r e a t as 3 0 % i n N a C 1 , 25% i n K C 1 , 2 8 % i n LiF. T h e e f f e c t i s e x p l a i n e d by t h e c h a n g e i n m o b i l i t y o f m a r g i n a l d i s l o c a t i o n s on i l l u m i - n a t i n g t h e c r y s t a l s . The D i v i s i o n w i s h e s t o r e c o r d i t s a p p r e c i a t i o n t o M r . G . B e l k o v , N R C T r a n s l a t i o n s S e c t i o n , who t r a n s l a t e d t h i s r e p o r t , a n d t o D r . A . K r a u s z , o f t h i s D i v i s i o n , who c h e c k e d t h e t r a n s l a t i o n . O t t a w a F e b r u a r y 1 3 70 N . B . H u t c h e o n D i r e c t o r
N A T I O i d A L RESEARCH COUNCIL OF C A N A D A ' T e c h n i c a l T r a n s l a t i o n 1 4 0 7 T i t l e : P h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s ( F o t o m e k h a n i c h n i i e f e k t v i o n i k h k r i s t a l a k h ) A u t h o r s : G o r i d ' k o , M . Y a . , K u z ' m e n k o , P . P . a n d N o v i k o v , M . M . R e f e r e n c e : U k r a i n s k i i F i z i c h n i i Z h u r n a l , 11
( 9 ) :
1 0 1 6 - 1 0 2 2 , 1 9 6 6 T r a n s l a t o r : G . B e l k o v , T r a n s l a t i o n s S e c t i o n , N a t i o n a l S c i e n c e L i b r a r yPHOTOMECHANICAL EFFECT I N I O N I C CRYSTALS I n t r o d u c t i o n I t i s known t h a t t h e m i c r o h a r d n e s s o f s e m i c o n d u c t o r s i s r a t h e r s t r o n g l y d e c r e a s e d by i l l u m i n a t i n g t h e i r s u r f a c e ( t h e s o - c a l l e d p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t ) a n d w i t h t h e p a s s a g e o f v e r y weak e l e c t r i c c u r r e n t ( e l e c t r o m e c h a n i c a l e f f e c t ) . T h e p h o t o m e c h a n i c a l a n d e l e c t r o r n e c h a n i c a l e f f e c t s o n s e m i c o n d u c t o r s h a s b e e n o b s e r v e d by many a u t t i o r s ( 1 - 7 ) . A l t h o u g h t h e r e i s n o f i x e d p o i n t o f v i e w o n t h e n a t u r e o f t h e s e e f f e c t s i t i s e n t i r e l y p r o b a b l e t h a t t o b o t h e f f e c t s c o r r e s p o n d s a c o v a l e n t d i r e c t i o n a l t y p e o f s e m i c o n d u c t o r c r y s t a 1 b o n d . I t i s p e r h a p s n o t a c h a n c e e v e n t t h a t t h e p h o t o c h e m i c a l e f f e c t i s c o m p l e t e l y a b s e n t i n c o p p e r a n d m a g n e s i u m ( 8 ) , b u t i n t i t a n i u m (') a n d a n t i - mon y ( l o ) i t i s a l i t t l e l e s s t h a n i n s e m i c o n d u c t o r s . I t w o u l d s e e m t h a t e f f e c t s l i k e t h e p h o t o m e c h a n i c a l a n d e l e c t r o m e c h a n i c a l m u s t t a k e p l a c e a l s o i n i o n i c c r y s t a l s . H o w e v e r , i n t h e l i t e r a t u r e t h e r e a r e i n d i c a t i o n s t h a t t h e e l e c t r o m e c h a n i c a l e f f e c t i s a b s e n t i n i o n i c c r y s t a l s ( 5 ) . T h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t h a s f o r t h e t i m e b e i n g b e e n c o n - f i r m e d o n l y f o r c o l o u r e d c r y s t a l s ( 1 1 - 1 4 ) . E x p e r i m e n t a l l y t h i s e f f e c t o c c u r s w i t h c h a n g e i n t e n s i o n o f t h e p l a s t i c f l o w o f i l l u m i n a t e d a n d n o n - i l l u m i n a t e d s p e c i m e n s . D u r i n g t h i s v a r i a t i o n i n t e n s i o n o f t h e p l a s t i c f l o w t h e r e i s m o s t p r o b a b l y t h e f o r m a t i o n a n d d e s t r u c t i o n o f e l e c t r o n - h o l e c o m p l e x e s o f t h e F - c e n t r e t y p e ( 1 3 ) . I t i s a s s u m e d t h a t s u c h f o r m a t i o n s c a n , on t h e o n e h a n d , b e f a c i l i t a t e d by t h e g e n e r a t i o n o f l o c a l e l a s t i c t e n s i o n s , a n d on t h e o t h e r h a n d , e l e c t r i c a l l y i n t e r a c t w i t h c h a r g e d d i s l o c a t i o n s . I n b o t h c a s e s t h e y i n f l u e n c e t h e d e s t r u c t i b i l i t y o f d i s l o c a t i o n s c a u s i n g a c h a n g e i n t e n s i o n o f t h e p l a s t i c f l o w o f t h e c r y s t a l . I t i s e v i d e n t t h a t t h e e f f e c t o f c h a n g e i n t e n s i o n i n t h e p l a s t i c f l o w c a n b e o b s e r v e d o n l y d u r i n g i l l u m i n a t i o n o f s p e c i m e n s by l i g h t o f e q u a l f r e q u e n c y w i t h t h a t o f t h e c o r r e s p o n d i n g e l e c t r o n t r a n s i t i o n o f t h e c r y s t a l . U s u a l l y t h i s i s c l o s e t o t h e i n f r a r e d p a r t o f t h e s p e c t r u m ( 0 . 5
-
0 . 7 m c ) . S i n c e a t t e m p e r a t u r e s c l o s e t o room t e m p e r a t u r e s u c h f o r m a t i o n s a r e t h e r m a l l y u n s t a b l e , t h e p h o t o - m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s c a n b e o b s e r v e d o n l y a t r a t h e r l o w t e m p e r a t u r e s . A t room t e m p e r a t u r e s i t i s e i t h e r g e n e r a l l y a b s e n t ( L i F , L i C 1 , R b B r ) o r i s v e r y s m a l l i n a b s o l u t e v a l u e . A t t e n t i o n s h o u l d b e p a i d t o t h e f a c t t h a t i l l u m i n a t i o n may e v o k e n o t o n l y s o f t e n i n g o f t h e c r y s t a l ( N a F , N a C 1 , RbC1) b u t f r e q u e n t l y may i n c r e a s e i t s f l o w t e n s i o n ( N a B r , K C 1 , KBr) ( 1 4 ) A l l t h i s i n d i c a t e s t h a t t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s d e s c r i b e d i n t h e l i t e r a t u r e d i f f e r s g r e a t l y i n n a t u r e f r o m t h e " u s u a l " p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t a s o b s e r v e d i n s e m i c o n d u c t o r s . Of c o u r s e , i t w o u l d b e v e r y i n t e r e s t i n g t o e s t a b l i s h w h e t h e r t h e r e i s a p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c ti n i o n i c c r y s t a l s s i m i l a r t o t h a t o b s e r v e d i n s e m i c o n d u c t o r c r y s t a l s . T h e p r e s e n c e o f s u c h a n e f f e c t i n s t r u c t u r a l l y s i m p l e a n d w e l l - s t u d i e d i o n i c c r y s t a l s w o u l d h e l p t o e x p l a i n i t s n a t u r e . The a u t h o r s o f t h i s p a p e r h a d i n v i e w t h e e s t a b l i s h m e n t , t o t h e e x t e . n t i t was p o s s i b l e , o f t h e e x i s t e n c e o f t h e u s u a l p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s . S p e c i m e n s a n d Method A s m a t e r i a l f o r i n v e s t i g a t i o n we s e l e c t e d s a m p l e o f N a C 1 , K C 1 a n d L i F t h a t w e r e n o t s u b j e c t e d t o s p e c i a l t r e a t m e n t a s t h e r e s u l t o f w h i c h t h e c r y s t a l w o u l d become c o l o u r e d . T h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n c o l o u r e d c r y s t a l s o f t h e s e compounds i s c o r r e s p o n d i n g l y p o s i t i v e , n e g a t i v e a n d z e r o (1'4) 'l'he c r B y s t a l s o f t h e s e a l l o y s grown by t h e K i r o p u l o s m e t h o d a n d a n n e a l e d w e r e s p l i t a l o n g t h e c l e a v a g e p l a n e s i n t o s p e c i m e n s o f a p p r o p r i a t e s i z e . No f u r t h e r t r e a t m e n t o f t h e c l e a v a g e s u r f a c e was c a r r i e d o u t . T h e s p e c i m e n s w e r e p l a c e d on t h e t a b l e o f t h e a p p a r a t u s PMT-3 w h e r e i t s m i c r o h a r d n e s s was m e a s u r e d . D u r i n g t h i s p r o c e d u r e a l l t h e n e c e s s a r y c a r e was t a k e n ( 3 ) . Owing t o t h i s d u r i n g maximum i l l u m i n a t i o n ( 4 x 1 0 ' l u x ) t h e t e m p e r a t u r e o f t h e 0 s u r f a c e o f t h e s p e c i m e n d i d n o t e x c e e d 2 5 C . L e t u s d e a l i n s o m e w h a t g r e a t e r d e t a i l w i t h t h e m e t h o d o f m e a s u r i n g t h e i l l u m i n a t e d a n d d a r k m i c r o s t r u c t u r e o f t h e s p e c i m e n s . I m m e d i a t e l y a f t e r t h e l i g h t was s w i t c h e d on a n i m p r e s s i o n o f i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s was m a d e . A f t e r m o v i n g t h e t a b l e o f t h e PMT-3 a p p a r a t u s a new p l a c e w a s s e l e c t e d f o r m a k i n g a n i m p r e s s i o n , t h e n a m e t a l p l a t e was i n s e r t e d i n t h e l i g h t p a t h a n d a n i m p r e s s i o n o f d a r k m i c r o h a r d n e s s was made. To show up t h e d i s l o c a t i o n s t r u c t u r e a r o u n d t h e i m p r e s s i o n s t h e s p e c i m e n s w e r e e t c h e d w i t h h y d r o l i t i c a l c o h o l s a t u r a t e d w i t h cadmium c h l o r i d e w i t h t h e a d d i t i o n o f 1% ammonium c h l o r i d e . A f t e r e t c h i n g t h e y w e r e d r i e d o n f i l t e r p a p e r . T h e d i s t a n c e moved by t h e l e a d i n g e d g e o f t h e d i s l o c a t i o n was m e a s u r e d , o f t h e a m o u n t o f d i s l o c a t i o n u s i n g t h e m i c r o s c o p e o f t h e PMT-3 a p p a r a t u s . The d i s l o c a t i o n s t r u c t u r e was p h o t o g r a p h e d w i t h t h e MIN-8 m i c r o - s c o p e e q u i p p e d w i t h a m i c r o p h o t o g r a p h i n g h e a d MF-3. R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n T h e i n v e s t i g a t i o n o f t h e e f f e c t o n m i c r o h a r d n e s s o f i l l u m i n a t i n g t h e s u r f a c e o f s p e c i m e n s h a s shown t h a t w i t h i n c r e a s e d i l l u m i n a t i o n t h e m l c r o - h a r d n e s s a l w a y s d e c r e a s e s ( F i g . 1 ) . I n i n c r e a s i n g i l l u m i n a t i o n f r o m - ( 2
-
3 )
xl o 4
l u x t h e m i c r o h a r d n e s s b e c o m e s minimum a n d w i t h f u r t h e r i n c r e a s e up t o4
xl o 4
l u x t h e r e i s n o f u r t h e r c h a n g e . T h e t o t a l d e c r e a s e i n m i c r o h a r d n e s s f o r NaCl i s a p p r o x i m a t e l y 3 0 % , f o r K C 1 a p p r o x i m a t e l y 2 5 % a n d f o r L i F a p p r o x i m a t e l y 28 % .
To show t h a t t h e d e c r e a s e i n m i c r o h a r d n e s s was n o t c a u s e d by h e a t i n g t h es u r f a c e o f t h e s p e c i m e n s d u r i n g i l l u m i n a t i o n t h e t e m p e r a t u r e d e p e n d e n c e o f d a r k a n d i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s o f t h e s p e c i m e n s was d e t e r m i n e d ( F i g . 2 ) . From t h e c u r v e s i t c a n b e s e e n t h a t t h e m i c r o h a r d n e s s o f NaCl b e g i n s t o d e c r e a s e when t h e t e m p e r a t u r e i s i n c r e a s e d . t o 60
-
7 0 ' ~ a n d f o r K C 1 a n d L i F i t b e g i n s a t room t e m p e r a t u r e . However, t o m a i n t a i n t h e same s o f t e n i n g e f f e c t a s w i t h i l l u m i n a t i o n i t would be n e c e s s a r y t o h e a t t h e s p e c i m e n s o f NaCl t o 1 0 0-
1 1 0 ' ~ ~ K C 1 t o 90-
1 0 0 ' ~ a n d L i F t o 1 1 0-
1 2 0 ' ~ . O f c o u r s e , s u c h a h i g h t e m p e r a t u r e c a n n o t b e e x p e c t e d t o d e v e l o p i n t h e t h i n s u r f a c e l a y e r o f t h e s p e c i m e n . M o r e o v e r , d i r e c t m e a s u r e m e n t s o f t h e t e m p e r a t u r e o f t h e i l l u m i n a t e d s u r f a c e o f a s p e c i m e n d i d n o t e x c e e d 2 5 ' ~ . H e n c e , i t c a n b e c o n c l u d e d t h a t t h e d e c r e a s e i n h a r d n e s s i s d i r e c t l y c o n n e c t e d w i t h i l l u m i n a t i o n a n d n o t w i t h h e a t i n g o f t h e s p e c i m e n s , t h a t i s , i n i o n i c c r y s t a l s t h e r e i s t h e u s u a l p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t . From F i g u r e 2 o n e c a n d e t e r m i n e t h e t e m p e r a t u r e r e g i o n i n w h i c h t h i s e f f e c t t a k e s p l a c e . The c u r v e s f o r d a r k a n d i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s f o r NaCl c o i n c i d e i n t h e r e g i o n o f 1 1 0-
1 2 0 ° c , f o r K C 1 i n t h e r e g i o n o f 9 5-
1 0 0 ' ~ a n d f o r L i F i n t h e r e g i o n o f 180-
2 0 0 ' ~ . I t i s e v i d e n t t h a t b e g i n n i n g w i t h t h e s e t e m p e r a - t u r e s m i c r o h a r d n e s s d e p e n d s o n l y on t e m p e r a t u r e a n d d o e s n o t d e p e n d o n i l l u m i n a t i o n . T h i s means t h a t p o s s i b l y t w o d i f f e r e n t p r o c e s s e s c o r r e s p o n d t o t h e d e c r e a s e i n m i c r o h a r d n e s s w i t h t e m p e r a t u r e ; o n e o f t h e m c a n t a k e p l a c e n o t o n l y d u r i n g h e a t i n g b u t a l s o d u r i n g i l l u m i n a t i o r 1 o f t h e s p e c i m e n s . I t i s i n t e r e s t i n g t h a t t h e i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s of NaCl a n d K C 1 up t o t h e c o i n c i d e n c e o f t h e c u r v e s o b v i o u s l y d o e s n o t d e p e n d on t e m p e r a t u r e . A t t h e same t i m e t h e i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s o f L i F s t a r t i n g f r o m 80-
~ O O C( 3 )
d e c r e a s e s w i t h i n c r e a s e i n t e ~ ~ p e r a t u r e a s i n t h e c a s e o f s e m i c o n d u c t o r s.
We a l s o d e t e r m i n e d t h e d e p e n d e n c e o f i l l u m i n a t e d m i c r o h a r d n e s s ( a t4
xl o 4
l u x ) a n d d a r k m i c r o h a r d n e s s o f s p e c i m e n s on t h e l o a d a p p l i e d t o t h e i n d e n t o r ( F i g .3 ) .
From t h e f i g u r e i t c a n b e s e e n t h a t w i t h a l o a d o f 20 g a n d h i g h e r f o r NaCl a n d 1 0 0 g f o r K C 1 t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t d i s a p p e a r s . P o s s i b l y w i t h t h e s e l o a d i n g s t h e p o i n t o f t h e i n d e n t o r p e n e t r a t e s i n t o d e e p e r l a y e r s o f t h e c r y s t a l w h e r e t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i s a b s e n t . I n m e a s u r i n g t h e d i a g o n a l o f t h e i m p r e s s i o n a t t h e l o a d t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t d i s a p p e a r s , a n d k n o w i n g t h e a n g l e s o f t h e p o i n t o f t h e i n d e n t o r (136') i t i s e a s y t o d e t e r m i n e t h e d e p t h o f t h e l a y e r a f f e c t e d by t h e l i g h t . T h i s d e p t h t u r n e d o u t t o b e f o r NaCl 6 mc a n d f o r K C 1 19 mc. T h e s e m e a s u r e m e n t s show t h a t t h e d e p t h s o f t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s may b e somewhat g r e a t e r t h a n i n s e m i c o n d u c t o r s . From t h i s p o i n t o f v i e w L i F i s p a r t i c u l a r l y i n t e r e s t i n g i n w h i c h t h e e f f e c t d o e s n o t d i s a p p e a r e v e n t o a l o a d i n g o f 200 g . E x t r a p o l a t i o n o f t h e c u r v e s shows t h a t t h e e f f e c t p e r h a p s must d i s a p p e a r a t a l o a d i n g o f t h e o r d e r o f 300-
U s i n g t h e w e l l - d e v e l o p e d m e t h o d o f e t c h i n g i o n i c c r y s t a l s f o r d i s l o c a - t i o n s a n d t h e r e l a t i v e l y s m a l l i n i t i a l d e n s i t y o f d i s l o c a t i o n s i n t h e s p e c i - mens, we a t t e m p t e d t o e s t a b l i s h t h e d i f f e r e n c e i n d i s l o c a t i o n o f t h e s t r u c t u r e w h i c h o c c u r s a r o u n d t h e m i c r o h a r d n e s s i m p r e s s i o n d u r i n g i l l u m i - n a t i o n a n d i n t h e d a r k . F i g u r e 4 a a n d b show t h e d i s l o c a t i o n s t r u c t u r e w h i c h o c c u r s a r o u n d t h e m i c r o h a r d n e s s i m p r e s s i o n i n N a C 1 . M e a s u r i n g t h e d i s t a n c e moved by t h e l e a d i n g e d g e a n d s c r e w d i s l o c a t i o n s on a n u m b e r o f i m p r e s s i o n s ( 3 0 ) h a v e shown t h a t o n i l l u m i n a t i o n o f t h e c r y s t a l t h e d i s t a n c e moved by e d g e d i s l o c a t i o n s i n c r e a s e s by a p p r o x i m a t e l y 2 6 % . T h e d i s t a n c e moved t o s c r e w d i s l o c a t i o n s s h o w s l i t t l e c h a n g e o n i l l u m i n a t i o n a n d r e m a i n s a p p r o x i m a t e l y e q u a l t o t h e d i s t a n c e a r o u n d t h e i m p r e s s i o n made i n t h e d a r k . A d i r e c t c o u n t o f t h e n u m b e r o f e t c h i n g p i t s i n t h e r o s e t t e l i n e h a s e s t a b - l i s h e d t h a t o n i l l u m i n a t i o n t h e n u m b e r o f e d g e a n d s c r e w d i s l o c a t i o n s r e m a i n s a p p r o x i m a t e l y t h e same as a r o u n d i m p r e s s i o n s made i n t h e d a r k . I l l u m i n a t i o n o f t h e c r y s t a l r e s u l t s o n l y i n i n c r e a s i n g t h e d i s t a n c e b e t w e e n i n d i v i d u a l e d g e d i s l o c a t i o n s w i t h o u t a l t e r i n g t h e i r t o t a l n u m b e r . A c h a n g e i n t h e d e n s i t y o f e t c h i n g p i t s on i l l u m i n a t i o n o f t h e c r y s t a l i s r a t h e r c l e a r l y s e e n i n F i g u r e
4 .
I t i s i n t e r e s t i n g t h a t t h e i n c r e a s e i n s i z e o f t h e d i s l o c a t i o n r o s e t t e ( 2 6 % ) a p p r o x i m a t e l y c o r r e s p o n d s t o t h e amount o f c h a n g e i n m i c r o h a r d n e s s o n i l l u m i n a t i o n o f t h e c r y s t a l ( 3 0 % ) . From t h i s , o n e may c o n c l u d e t h a t t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i n i o n i c c r y s t a l s i s c a u s e d by a n i n c r e a s e i n t h e m o b i l i t y o f e d g e d i s l o c a t i o n s u n d e r t h e e f f e c t o f l i g h t s i m i l a r t o t h e i n c r e a s e i n t h e i r m o b i l i t y u n d e r t h e i n f l u e n c e o f a c o n s t a n t e l e c t r i c o r p u l s e m a g n e t i c f i e l d s ( 1 5 , 1 6 ) C o n c l u s i o n s 1. The p h o t o c h e m i c a l e f f e c t h a s b e e n d i s c o v e r e d i n i o n i c c r y s t a l s o f N a C 1 , K C 1 a n d L i F a n d i t s v a l u e i n a l l c a s e s i s a p p r o x i m a t e l y 3 0 % . 2 . ' r h e t e m p e r a t u r e r a n g e h a s b e e n d e t e r m i n e d f o r t h e e x i s t e n c e o f t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t . I t h a s b e e n f o u n d t h a t i n t h e c r y s t a l s i n v e s t i g a t e d t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t t a k e s p l a c e up t o t h e t e m p e r a t u r e o f 9 0-
1 2 0 ' ~ d e p e n d i n g o n t h e s u b s t a n c e . 3 . An e v a l u a t i o n was made o f t h e d e p t h o f t h e l a y e r i n w h i c h t h e p h o t o - m e c h a n i c a l e f f e c t o c c u r s . I t t u r n e d o u t t o b e much l a r g e r t h a n i n s e m i - c o n d u c t o r c r y s t a l s . F o r e x a m p l e , i n K C 1 t h e d e p t h s o f t h e l a y e r w i t h d e c r e a s e d h a r d n e s s r e a c h e s 1 9 mc. 4 . I t h a s b e e n shown t h a t t h e p h o t o m e c h a n i c a l e f f e c t i s p r o b a b l y c a u s e d by i n c r e a s e d m o b i l i t y o f e d g e d i s l o c a t i o n s i n a n i l l u m i n a t e d s a m p l e . T h e t o t a l n u m b e r o f d i s l o c a t i o n s a r o u n d t h e m i c r o h a r d n e s s i m p r e s s i o n d o e s n o t c h a n g e o n i l l u r n i n a t i o n o f t h e s p e c i m e n .R e f e r e n c e s 1. K u c z y n s k i , G . G . a n d Hochman, R . H . P h y s . R e v . 1 0 8 : 9 4 6 , 1 3 5 7 . 2 . G o r i d ' k o , N . Y a . , K u z ' m e n k o , P . P . a n d N o v i k o v , N . N . FTT,
3:
3 6 5 0 , 1 9 6 1 . 3. K u z ' m e n k o , P . P . , N o v i k o v , N . N . a n d G o r i d ' k o , N . Y a . F T T , 6 : 2 5 8 0 , 1 9 6 4 .4 .
N o v i k o v , N . N . , G o r i d ' k o , N . Y a . a n d R u d e n k o , A . G . I z v . V u z o v , F i z i k a , ( 4 ) : 2 2 , 1 9 6 4 .5 .
W e s t b r o o k , J . H . a n d G i l m a n , J . J . J . A p p l . P h y s . 3 3 : 2 3 6 0 - 2 3 6 9 , 1 9 6 2 . 6 . A b l o v a , M.S. FT'L', 6 : 3 1 5 9 , 1 9 6 4 . 7 . A b l o v a , M.S. F T T , 7 : 2 7 3 5 , 1 9 6 5 .8 .
K u z ' m e n k o , P . P . , N o v i k o v , N . N . a n d G o r i d ' k o , N . Y a . K t i i r n i c h e s k a y a s v y a z ' v p o l u p r o v o d n i k a k h i t v e r d y k h t e l a k h ( C h e m i c a l b o n d i n s e m i c o n d u c t o r s a n d s o l i d s ) . M i n s k , I z d - v o N a u c h n o g o S o v e t a p o P o l u p r o v o d n i k a m A N SSSR i I n s t i t u t a F i z i k i T v e r d o g o T e l a i P o l u p ~ ~ o v o d n i k o v A N BSSR, 1 9 6 5 . p . 2 4 1 . 9 . K u z ' m e n k o , P . P . , N o v i k o v , N . N . a n d G o r i d ' k o , N . Y a . U k r . F i z i c h n . Z h .8 :
1 1 6 , 1 9 6 3 . 1 0 . K u z ' m e n k o , P . P . , N o v i k o v , N . N . a n d G o r i d ' k o , N . Y a . FTT, 4 : 2 6 5 6 , 1 9 6 2 . 11. K o s s , D . A . , B a u e r , C . L . a n d G o r d o n , R . B . J . A p p l . P h y s . 3 3 : 2 9 0 3 , 1 9 6 2 . 1 2 . R e i n i t z , K . a n d H u n t i n g t o n , H.B. J . A p p l . P h y s . 3 3 : 7 6 0 , 1 9 6 2 . 1 3 . B a u e r , C . L . a n d G o r d o n , R . B . J . A p p l . P h y s . 3 3 : 6 7 2 , 1 9 6 2 . 1 4 . N a d e a u , J . S . J . A p p l . P h y s . 35: 6 6 9 , 1 9 6 4 . 1 5 . S h v i d k o v s k i i , E . G . , T y a p u n i n a , N . A . a n d B e l o z e r o v a ,E.P.
K r i s t a l l o g r a f i y a , 7 : 4 7 1 , 1 9 6 2 . 1 6 . Z a g o r u i k o , N . V . K r i s t a l l o g r a f i y a , 1 0 :8i,
1 9 6 5 . T h e S h e v c h e n k o S t a t e U n i v e r s i t y o f K i e v R e c e i v e d 2 3 N o v e m b e r 1 9 6 5 .Fig. 1 D e p e n d e n c e o f t h e m i c r o h a r d n e s s o f c r y s t a l s o f KC1 ( a , ) , N a C l ( b )
-
( T h e t r i a n g l e s i n d i c a t e t h e v a l u e o f m i c r o h a r d n e s s t a k e n i n t h e d a r k ) ,LiF
( c ) a f t e r i l l u m i n a t i o n o f t n e s u r f a c e . Load on t h e i n d e n t o r f o r N a C l-
1 g for K C 1 - 2 g, f o r LiF-
5 gFig. 2
' I ' e m p e r a t u r e d e p e n d e n c e o f i l l u m i n a t e d ( 1 ) a n d dark ( 2 ) microhardncss o f c r y s t a l s or K C 1
( a ) ,
F i g . 3
D e p e n d e n c e o f i l l u m i n a t e d ( 1 ) a n d d a r k ( 2 )
m i c r o h a r d n e s s o f c r y s t a l s o f K C 1 (a),
Fig.
4
Dislocation structure which occurs around the illuminated (a) and dark ( b ) microhardness