Numéro
J. Phys. France
Volume 48, Numéro 3, mars 1987
Page(s) 407 - 412
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01987004803040700
J. Phys. France 48, 407-412 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:01987004803040700

The behaviour of steps on a crystal facet under small supersaturation

M. Uwaha1 et P. Nozières2

1  Institut Laue-Langevin, 38042 Grenoble Cedex, France
2  Collège de France, 3, rue d'Ulm, 75231 Paris Cedex 05, and Institut Laue-Langevin, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France


Abstract
The geometry of individual steps on a crystal facet is fixed by the anisotropic step energy β(φ). On the basis of effective stresses on a step element, we briefly discuss the step shape and its matching angles with the facet edge or with a wall. When the step originates from a single screw dislocation, the facet may be metastable if the dislocation lies off centre. When the number of screw dislocations is large, we show that for a large enough supersaturation F the trapped steps behave as if they were free (through successive rearrangements). For long nearly aligned steps, this threshold F is much lower than the usual Frank-Read threshold for neighbouring ± dislocations. We illustrate this « collective behaviour » of Frank-Read sources on a few examples.


Résumé
La géométrie des marches sur une facette cristalline dépend de l'énergie de marche anisotrope β (φ). En nous appuyant sur les efforts effectifs agissant sur un élément de marche, nous discutons brièvement la forme de cette marche, ses angles de raccordement avec le bord de la facette ou avec la paroi. Lorsque la marche est issue d'une dislocation-vis, la facette peut être métastable lorsque cette dislocation est décentrée. Lorsque le nombre de dislocations-vis est élevé, nous montrons qu'au-delà d'un seuil de sursaturation F les marches piégées se comportent comme si elles étaient libres (par réarrangements successifs). Pour des marches longues et presque alignées, ce seuil F est très inférieur au seuil de Frank-Read habituel pour une paire de dislocations ± voisines. Nous illustrons ce comportement « collectif » des sources de Frank-Read sur quelques exemples.

PACS
6835 - Solid surfaces and solid-solid interfaces: Structure and energetics.

Key words
crystal faces -- screw dislocations -- surface structure