J. Phys. France 38, 1527-1533 (1977)
DOI: 10.1051/jphys:0197700380120152700

Optical microscopic study of the NH4Cl phase transition with observations of slip bands, heterophase and domain structure

J.P. Pique, G. Dolino et M. Vallade

Laboratoire de Spectrométrie Physique , Université Scientifique et Médicale de Grenoble, B.P. n° 53, 38041 Grenoble Cedex, France

Abstract
Slip bands parallel to { 100} planes have been observed almost universally in NH4Cl single crystals. They are described and characterized and it is shown that they induce inhomogeneous internal stresses which play an important role in the nucleation process at the order-disorder phase transformation. The heterophase structure at the phase coexistence consists of slabs parallel to { 111 } planes, in agreement with theoretical predictions concerning the shape of inclusions in a matrix of cubic symmetry. The phase transformation involves large internal stresses which result in plastic deformations. Pictures of the domain structure in the ordered phase using the electro-optical effect are presented for the first time : they show that domain boundaries are also {111} planes. Theoretical arguments are given to explain this orientation.

Résumé
Des bandes de glissement parallèles aux plans { 100} ont été observées presque systématiquement dans des monocristaux de NH4Cl. Celles-ci sont décrites et caractérisées et on montre qu'elles induisent des contraintes internes inhomogènes qui jouent un rôle important dans le processus de nucléation lors du changement de phase ordre-désordre. La structure hétérophase, pendant la coexistence de phases, est constituée de lames parallèles aux plans { 111}, en accord avec les prédictions théoriques concernant la forme d'inclusions dans une matrice de symétrie cubique. Le changement de phase met en jeu de grandes contraintes internes qui provoquent des déformations plastiques. Des photographies de la structure en domaines dans la phase ordonnée révélée par effet électro-optique, sont présentées pour la première fois : Elles indiquent que les parois de domaines sont aussi des plans { 111}. Des arguments théoriques sont exposés pour expliquer cette orientation.

PACS
6172H - Indirect evidence of dislocations and other defects (resistivity, slip, creep, strains, internal friction, EPR, NMR, etc.).
6220F - Deformation and plasticity (including yield, ductility, and superplasticity).
6470K - Solid-solid transitions.

Key words
ammonium compounds -- internal stresses -- optical microscopy -- order disorder transformations -- slip