Équilibre d'une dislocation dissociée placée dans une lame mince élastiquement anisotrope

Roland Bonnet; Sami Youssef

doi:10.1016/j.crhy.2006.06.001

Physique/Solides, fluides : structure

Équilibre d'une dislocation dissociée placée dans une lame mince élastiquement anisotrope

Présenté par : Jacques Villain

Roland Bonnet ¹ ; Sami Youssef ²

¹ LTPCM(UMR5614)/ENSEEG, INPG/UJF, domaine universitaire, BP 75, 38402 Saint Martin d'Hères, France
² Unité de recherche de physique du solide, faculté des sciences de Monastir, boulevard de l'environnement, 5019 Monastir, Tunisie

Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 5, pp. 567-572.

Résumé
Abstract

Une dislocation dissociée dans un cristal mince, élastiquement anisotrope, trouve un équilibre mécanique qui dépend de façon critique de la position des dislocations partielles. Une analyse à deux dimensions est proposée, basée sur la connaissance du champ élastique d'une seule dislocation dans ce milieu confiné. Elle est appliquée à la détermination de la distance de séparation de deux partielles dans un alliage cuivre–aluminium à forte anisotropie.

The determination of the separation distance S between the two partials of a dissociated dislocation placed in an elastically anisotropic thin crystal is critically dependent on several parameters: the elastic constants, the Burgers vectors of the partials, the orientation of the fault plane in the crystal, the stacking fault energy per unit surface, the thickness h of the foil and the position of one partial in the crystal. The calculation of S is proposed from (i) an equation expressing the mechanical equilibrium of the two partials and (ii), the knowledge of the displacement field u of an isolated dislocation parallel to the free surfaces of a thin plate-like crystal. Since two theories are available in the literature to express u, both were tested for the calculation of S. One of them was preferred because of its better numerical efficiency and its fully explicit formulation in function of the space variables. This last property permits an easy derivation to be done and is useful to discuss the stability of the mechanical equilibrium of two partials. Numerical applications are presented for a $\frac{1}{2} 〈 110 〉$ screw dislocation dissociated into two 30° partials, located in a thin face cubic centred Cu-13.43 at.%Al crystal (anisotropy ratio = 3.85). Assuming a fixed partial lying in the mid plane of the foil, around which turns a close-packed fault plane, the locus of the other partial is described by polar graphs. These graphs are quite different in the isotropic approximation.

Reçu le : 2006-04-06
Accepté le : 2006-06-07
Publié le : 2006-06-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2006.06.001

Mot clés : Films minces, Dislocations, Dissociation, Elasticité anisotrope
Keywords: Thin film, Dislocation, Dissociation, Anisotropic elasticity

Affiliations des auteurs :

Roland Bonnet ¹ ; Sami Youssef ²

¹ LTPCM(UMR5614)/ENSEEG, INPG/UJF, domaine universitaire, BP 75, 38402 Saint Martin d'Hères, France
² Unité de recherche de physique du solide, faculté des sciences de Monastir, boulevard de l'environnement, 5019 Monastir, Tunisie

@article{CRPHYS_2006__7_5_567_0,
     author = {Roland Bonnet and Sami Youssef},
     title = {\'Equilibre d'une dislocation dissoci\'ee plac\'ee dans une lame mince \'elastiquement anisotrope},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {567--572},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {7},
     number = {5},
     year = {2006},
     doi = {10.1016/j.crhy.2006.06.001},
     language = {fr},
}

TY  - JOUR
AU  - Roland Bonnet
AU  - Sami Youssef
TI  - Équilibre d'une dislocation dissociée placée dans une lame mince élastiquement anisotrope
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2006
SP  - 567
EP  - 572
VL  - 7
IS  - 5
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2006.06.001
LA  - fr
ID  - CRPHYS_2006__7_5_567_0
ER  -

%0 Journal Article
%A Roland Bonnet
%A Sami Youssef
%T Équilibre d'une dislocation dissociée placée dans une lame mince élastiquement anisotrope
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2006
%P 567-572
%V 7
%N 5
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2006.06.001
%G fr
%F CRPHYS_2006__7_5_567_0

Roland Bonnet; Sami Youssef. Équilibre d'une dislocation dissociée placée dans une lame mince élastiquement anisotrope. Comptes Rendus. Physique, Volume 7 (2006) no. 5, pp. 567-572. doi : 10.1016/j.crhy.2006.06.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2006.06.001/

Bibliographie
Cité par

[1] D.J.H. Cockayne; M.L. Jenkins; I.L.F. Ray Investigations of dislocation strain fields using weak-beams, Philos. Mag., Volume 20 (1969), pp. 1265-1270

[2] B. William; C. Barry Carter Transmission Electron Microscopy III. Imaging, Plenum Press, New York, 1996

[3] M. Hazzledine; H.P. Karnthaler; E. Wintner Non-parallel dissociation of dislocations in thin foils, Philos. Mag., Volume 32 (1975), pp. 81-97

[4] A. Korner; P. Svoboda; H.O.K. Kirchner Finite dislocation elements in finite media, Phys. Stat. Sol. (b), Volume 80 (1977), pp. 441-450

[5] K. Scheerschmidt, U. Richter, Electron diffraction contrast of slip traces and slip bands, in: Proc. 10th Hungarian Diffraction Conference, Balatonaliga, 1980, pp. A33–A34

[6] Z. Wang; R.J. McCabe; N.M. Ghoniem; R. Lesar; A. Misra; T.E. Mitchell Dislocation motion in thin Cu foils: a comparison between computer simulations and experiment, Acta Mater., Volume 52 (2004), pp. 1535-1542

[7] G. Saada; J. Douin; F. Pettinari-Sturmel; A. Coujou; N. Clément Pile-ups in thin foils: application to transmission electron microscopy analysis of short-range-order, Philos. Mag., Volume 84 (2004), pp. 807-824

[8] K. Suzuki; N. Maeda; S. Takeuchi High resolution electron microscopy of dissociated dislocations in silicon with a normal-incident electron beam, Philos. Mag., Volume 73 (1996), pp. 431-441

[9] J.-P. Henry; F. Parsy Cours d'élasticité, Dunod Université, Bordas, Paris, 1982 (p. 64)

[10] R. Bonnet Elasticity theory of a thin bicrystal distorted by an interfacial dislocation array parallel to the free surfaces, Philos. Mag., Volume 51 (1985), pp. 51-58

[11] A.Y. Belov Fields of displacements and stresses of rectilinear dislocations in an anisotropic plate, Sov. Phys. Crystallogr., Volume 32 (1987), pp. 320-324 (1988 American of Physics)

[12] R. Bonnet Periodic elastic fields in anisotropic two-phase media. Application to interfacial dislocations, Acta Metallurg., Volume 29 (1981), pp. 437-445

[13] H. Saka The dislocation core cut-off parameter estimated from stacking-fault nodes in a Cu–Al alloy, Philos. Mag. A, Volume 42 (1980), pp. 185-194

[14] J.P. Hirth; J. Lothe Theory of Dislocations, Wiley, New York, 1982 (p. 835)

[15] R. Bonnet Une lame mince biphasée déformée par une dislocation interfaciale, C. R. Acad. Sci. Paris série II, Volume 318 (1994), pp. 289-295

[16] N. Fribourg-Blanc; M. Dupeux; G. Guénin; R. Bonnet Détermination par extensométrie et mesures ultrasonores des six constantes élastiques du cristal Al2Cu (θ). Discussion de l'anisotropie, J. Appl. Cryst., Volume 12 (1979), pp. 151-155

Cité par Sources :

Commentaires - Politique