Dislocations hétéro-interfaciales vis perçant une plaquette mince

Salem Neily; Hajer Ghabri; Sami Youssef; Roland Bonnet

doi:10.1016/j.crhy.2018.04.002

Dislocations hétéro-interfaciales vis perçant une plaquette mince
[Screw heterointerfacial dislocations piercing a thin plate]

Salem Neily ¹; Hajer Ghabri ¹; Sami Youssef ¹; Roland Bonnet ²

¹ Laboratoire de physique de la matière condensée et nanosciences LR 11 ES 40, faculté des sciences, rue de l'Environnement, 5019 Monastir, Université de Monastir, Tunisia
² Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, SIMaP, 38000 Grenoble, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 19 (2018) no. 5, pp. 341-346.

Abstract
Résumé

A specimen observed in high-resolution transmission electron microscopy is electron transparent and its thickness is often less than about 10 nm. When it contains a linear defect like a screw dislocation, the obtained image can exhibit more or less important perturbations due to elastic relaxation nearby both free surfaces. Therefore, the theoretical interpretation of an image should include this relaxation in the calculation model. In the present work, it is evaluated for screw misfit dislocations piercing normally an elastically heterogeneous bicristalline plate (thickness 2h) from the following assumptions: there is no applied force on the thin plate and any surface stress related to a possible nanometric structure along the two free surfaces is neglected. The solution is found from an appropriate combination of known elastic fields in an infinite medium, which enables total stresses applying on two planes distant of 2h to be cancelled. This solution generalizes for the first time that of Eshelby and Stroh (1951), who consider an isolated screw dislocation normal to a homogeneous plate.

En microscopie électronique à transmission et haute résolution, l'échantillon est transparent aux électrons et son épaisseur est souvent inférieure à environ 10 nm. Lorsqu'il contient un défaut linéaire comme une dislocation vis, l'image obtenue peut montrer des perturbations plus ou moins importantes due à la relaxation élastique au voisinage des deux surfaces libres. Par conséquent, l'interprétation théorique d'une image doit inclure cette relaxation dans le modèle de calcul. Dans ce travail, elle est évaluée pour des dislocations de misfit vis perçant normalement une plaquette bicristalline élastiquement hétérogène, dans les hypothèses suivantes : aucune force extérieure ne s'exerce sur la plaquette (épaisseur 2h) et une contrainte de surface éventuellement liée à une structure nanométrique des deux surfaces libres est négligée. La solution combine de façon appropriée des champs élastiques connus dans un milieu bicristallin illimité, ce qui permet d'annuler les contraintes totales s'appliquant sur deux plans distants de 2h. Cette solution généralise pour la première fois celle d'Eshelby et Stroh (1951) applicable à une dislocation vis isolée perpendiculaire à une plaquette homogène.

Published online: 2018-04-26

DOI: 10.1016/j.crhy.2018.04.002

Mot clés : Dislocation, Surface libre, Isotropie, Milieu hétérogène
Keywords: Dislocation, Free surface, Isotropy, Heterogeneous medium

Author's affiliations:

Salem Neily ¹; Hajer Ghabri ¹; Sami Youssef ¹; Roland Bonnet ²

¹ Laboratoire de physique de la matière condensée et nanosciences LR 11 ES 40, faculté des sciences, rue de l'Environnement, 5019 Monastir, Université de Monastir, Tunisia
² Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, SIMaP, 38000 Grenoble, France

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Salem Neily; Hajer Ghabri; Sami Youssef; Roland Bonnet. Dislocations hétéro-interfaciales vis perçant une plaquette mince. Comptes Rendus. Physique, Volume 19 (2018) no. 5, pp. 341-346. doi : 10.1016/j.crhy.2018.04.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2018.04.002/

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