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ÉTUDE PAR MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE DES
DISLOCATIONS DANS LE SÉLENIUM ET LE
TELLURE RHOMBOÉDRIQUES
A. Broniatowski, A. Sutz
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C2, supplément au n° 6, Tome 39, Juin \91%,page C2-123
ÉTUDE PAR MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE DES DISLOCATIONS
DANS LE SÉLÉNIUM ET LE TELLURE RHOMBOÉDRIQUES
A. BRONIATOWSKI et A. SUTZ
L.P.M.T.M., avenue J.-B. Clément, 93430 Villetaneuse, France
Résumé. — L'objet de ce travail est de préciser les propriétés des dislocations dans le sélénium
et le tellure rhomboédriques : nature et orientation des dislocations, épinglage par les crans, inter-actions dislocations-réseau.
Abstract. — We give a brief account of the study by electron microscopy, of the properties of
dislocations in unstrained single crystals of selenium. We also investigate the nature of interior friction in tellurium.
1. Caractérisation des monocristaux de sélénium non déformés, préparés au laboratoire [1]. — 1.1
NATURE ET RÉPARTITION DES DISLOCATIONS. — Nous avons défini un critère d'identification rapide des dislocations a et c dans le sélénium fondé sur les propriétés de symétrie du contraste. Une procédure analogue avait déjà été utilisée dans le cas du tellure [2].
Dans le sélénium non déformé, les dislocations forment une structure peu dense et très hétérogène. Elles sont assemblées en écheveaux distants les uns des autres de plusieurs dizaines de microns.
1.2 MONTÉE EN HÉLICE DES DISLOCATIONS SOU-MISES AU FAISCEAU D'ÉLECTRONS. — Dans les lames minces de sélénium, les dislocations évoluent très rapidement sous l'effet du faisceau électronique. Cette évolution se caractérise principalement par la crois-sance rapide d'hélices lacunaires à partir des dis-locations a-vis (Fig. 1).
FIG. 1. — Dislocations a hélicoïdales dans le sélénium. Lame (1010). Diffraction (1102).
1.3 CRANS SUR LES DISLOCATIONS a DANS LE SÉLÉ-NIUM ET LE TELLURE. — Nous avons constaté un épinglage des dislocations a, que nous attribuons à un effet de crans. Dans la structure du sélénium et du
tellure, la présence des crans détermine des confi-gurations particulières de dislocations, que nous avons étudiées de manière détaillée [1].
2. Etude du frottement de réseau dans le tellure. — 2.1 SITUATION DU PROBLÈME. — Le glissement a est thermiquement activé, tant dans le tellure [3], que dans le sélénium [4]. Il existe donc des interactions dis-locations-réseau. La première hypothèse sur ces interactions, a été celle d'un alignement préférentiel des dislocations a, le long de l'axe c [5]. On peut égale-ment envisager un effet de crans [1], sans exclure d'ailleurs d'autres possibilités.
Pour préciser cette question, nous avons comparé les structures de dislocations dans le tellure déformé par glissement a, à la température ambiante et à 77 K. Nous poursuivons actuellement ce travail par des observations in situ des mécanismes de déformation, utilisant le microscope à haute tension de Toulouse.
2.2 ORIENTATION DES ÉPROUVETTES ET GÉOMÉTRIE DU GLISSEMENT. — Nous déformons des éprouvettes de tellure monocristallin par compression suivant une direction [10.0] ou [11.0]. Le taux de déformation est de l'ordre de cinq pour cent.
Pour de telles orientations, deux systèmes de glis-sement a sont en principe également sollicités (glisse-ment a duplex). Néanmoins, l'expérience montre que les deux systèmes ne contribuent pas également à la déformation. De plus, la déformation est macroscopi-quement hétérogène, ce qui se manifeste par le développement de bandes de glissement sur les éprouvettes.
2.3 OBSERVATIONS EN MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE
A 100 kV. — Nous observons des lames minces parallèles au plan du glissement le plus actif. La comparaison des structures de dislocations dans le tellure déformé à la température ambiante et à 77 K, donne les résultats suivants :
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- Dans les deux cas la structure est très hété- rogène : les dislocations sont assemblées en éche- veaux [2]. On observe de nombreux dipôles a-coin. Enfin, certaines dislocations sont fortement crantées. La seule différence significative est la suiv,ante :, le tellure déformé à 77 K présente des sous-joints de flexion, composés de dislocations a-coin (Fig. 2) (poIygonisation de glissement). Ces sous-joints ne sont pas observés dans le tellure déformé à l'ambiante. Mais à elle seule, cette différence ne permet pas de préciser la nature du frottement de réseau.
2.4 OBSERVATIONS in situ EN MICROSCOPIE A HAUTE
TENSION.
-
Ces observations, actuellement en cours, n'ont pas encore permis de résoudre la question du frottement de réseau. Nous indiquons les résultats obtenus jusqu'ici :-
Enregistrement du mouvement de dislocations sous la contrainte appliquée, lors d'expériences effec- tuées sur un porte-objet de traction refroidi à 130 K.-
Observation d'un effet d'irradiation par les électrons de 1 000 kV dans le tellure refroidi à basse température. Les défauts d'irradiation, dont la nature n'est pas encore connue, semblent se rassembler enFIG. 2. - Paire de sous-joints &$exio_n de signes opposis, dans le tellure déformé à 77 K. Lame (1010). Diffraction (1 102).
agglomérats disposés selon des orientations pri- vilégiées.
Remerciements. - Les auteurs tiennent à remercier MM. Kubin et Louchet pour l'aide qu'ils leur apportent dans la réalisation des expériences de déformation in situ sur le microscope de 3 MeV à Toulouse.
Bibliographie
[l] BRONIATOWSKI, A. et SUTZ, A., à paraître dans Phil. Mag. [4] FARVACQUE, J.-L., DOUKHAN, J.-C., ESCAIG, B. et TUOMI, T.,
[2] BRONIATOWSKI, A. et FAIVRE, G., Phil. Mag. 30 (1974) 765. Phys. Stat. Sol. (a) 36 (1976) 461.
[3] DI PERSIO, J., DOUKHAN, J.-C. et SAADA., G., Phys. Stat. Sol. 42 [5] Dr PERSIO, J., DOUKHAN, J.-C. et SAADA, G . , Phys. Stat. Sol. 42
