J. Phys. France 38, 377-384 (1977)
DOI: 10.1051/jphys:01977003804037700

Transmission electron microscopy of weakly deformed alkali halide crystals

H. Strunk

Max-Planck-Institut für Metallforschung, Institut für Physik, Büsnauer Strasse 171, 7000 Stuttgart 80, Germany

Abstract
Transmission electron microscopy (TEM) is applied to the investigation of the dislocation arrangement of [001]-orientated alkali halide crystals (orientation four quadruple slip) deformed into stage I of the work-hardenig curve. The investigations pertain mainly to NaCl-(0.1-1) mole-% NaBr crystals, because these exhibit a relatively long stage I. The time available for observing the specimens is limited by the ionization radiation damage occuring in the microscope. An optimum reduction of the damage rate is achieved by a combination of several experimental techniques that are briefly outlined. The crystals deform essentially in single glide. According to the observations, stage I deformation of pure and weakly alloyed NaCl crystals is characterized by the glide of screw dislocations, which bow out between jogs and drag dislocation dipoles behind them. In crystals with ≳ 0.5 mole-% NaBr this process is not observed to occur. This is attributed to the increased importance of solid solution hardening.

Résumé
La microscopie électronique par transmission (TEM) est appliquée à l'étude de l'arrangement des dislocations dans des cristaux d'halogénures alcalins orientés suivant l'axe [001] (orientation pour glissement quadruple) déformés jusqu'au stade I de la courbe d'écrouissage. L'étude a porté principalement sur des cristaux de NaCl à (0,1-1) mole % de NaBr, car ils présentent un stade I particulièrement long. Le temps disponible pour l'observation des spécimens est limité par des lésions d'irradiation dans le microscope. Une réduction optimale du taux de production de ces lésions est obtenue par une combinaison de techniques expérimentales brièvement décrites. Les cristaux se déforment essentiellement par glissement simple. D'après les observations, la déformation au stade I de cristaux de NaCl purs ou faiblement alliés est caractérisée par le glissement des dislocations vis qui se courbent entre les sauts et traînent derrière elles des dipôles de dislocations. Dans les cristaux à plus de 0,5 mole % de NaBr, ce phénomène n'est plus observé. Ceci est attribué à l'importance croissante du durcissement de la solution solide.

PACS
6172F - Direct observation of dislocations and other defects (etch pits, decoration, electron microscopy, x-ray topography, etc.).
6172H - Indirect evidence of dislocations and other defects (resistivity, slip, creep, strains, internal friction, EPR, NMR, etc.).

Key words
dislocation motion -- sodium compounds -- transmission electron microscope examination of materials -- work hardening