J. Phys. France 43, 1149-1157 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:019820043070114900

Climb dissociation in {113} planes in Al-Mg spinels

N. Doukhan, R. Duclos et B. Escaig

Laboratoire de structure et propriétés de l'état solide, Université des Sciences et Techniques de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex, France

Abstract
Dislocations in Mg-Al spinels exhibit a very peculiar phenomenon. At high temperature they are dissociated off their glide plane (climb dissociation). { 100} and {110} dissociation planes have already been characterized. One reports here experimental evidence that {113} planes are also possible dissociation planes with similar fault energies. Comparison of these various possible faults is made on the basis of crystallographic considerations (mismatches in the cationic configurations in and around the fault planes). It is found that, at least for non equimolar spinel, because of the large cationic vacancy density, {113} faults should not be more energetic that the other ones, as far as these faults are electrically neutral (i.e. the removed layer does not change the chemical composition of the material).

Résumé
Dans les spinelles Al-Mg, les dislocations présentent un phénomène très particulier. A haute température elles sont dissociées hors de leur plan de glissement (dissociation de montée). On a déjà caractérisé les plans de dissociation {100} et {110}. On décrit ici quelques résultats expérimentaux montrant que cette dissociation de montée se produit également dans les plans { 113 }, avec des énergies de faute semblables. On compare ces diverses fautes d'un point de vue cristallographique (rapprochements entre cations au voisinage des plans de faute). On trouve que, au moins pour le spinelle non équimolaire, à cause de la grande densité de lacunes cationiques, l'énergie des fautes {113} ne serait pas plus grande que celle des fautes {100} et { 110}, à condition que ces fautes {113} soient électriquement neutres (c'est-à-dire que la tranche enlevée pour créer la faute ne change pas la composition du matériau).

PACS
6172F - Direct observation of dislocations and other defects (etch pits, decoration, electron microscopy, x-ray topography, etc.).
6220F - Deformation and plasticity (including yield, ductility, and superplasticity).

Key words
dislocation climb -- magnesium compounds -- plasticity -- transmission electron microscope examination of materials