Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 3, Numéro 4, décembre 1968
Page(s) 311 - 320
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0196800304031100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 3, 311-320 (1968)
DOI: 10.1051/rphysap:0196800304031100

Application de la topographie par diffraction des rayons X à l'étude des métaux

G. Champier et B. Baudelet

Laboratoire de Physique du Solide, ENSMIM, Parc de Saurupt, Nancy


Abstract
The methods of X-ray diffraction topography are reviewed : the reflection, Berg-Barrett method, and the transmission, Lang and Borrmann methods. In the case of metals, microstructure of crystals, dislocation configurations and movements, stacking faults, twins and magnetic walls have been studied. Compared with other observation techniques for dislocations, they have several advantages : they do not destroy the samples, they allow the exploration of large volumes, they do not require thin sample and thus surface effects are eliminated. There are also limitations : the resolution obtainable does not exceed a few microns and these methods can be applied only to crystals with a low density of dislocations (N ≤ 105 disl. cm-2). Important results obtained so far with metals are reported. Some improvements to be introduced in the experimental apparatus are discussed. If convenient samples can be used various investigations can be made by this technique such as : dislocation interactions, the origin and multiplication of fresh dislocations and plastic microdeformation.


Résumé
On rappelle le principe des différentes méthodes de topographie par diffraction des rayons X : méthode de Berg-Barrett par réflexion ; méthode de Lang et méthode de Borrmann par transmission. Dans le cas des métaux, ces techniques ont permis d'étudier la microstructure des monocristaux, les configurations des dislocations, les déplacements des dislocations, les fautes d'empilement, les macles et les parois des domaines ferromagnétiques. Elles présentent certains avantages par rapport aux autres méthodes d'observation des dislocations : elles sont non destructives, elles explorent des volumes importants du cristal, elles utilisent des échantillons épais et les effets des surfaces sont éliminés ; elles se trouvent cependant limitées en résolution et elles ne s'appliquent qu'à des échantillons à faible densité de dislocations ( N ≤ 105 disl. cm-2). Les principaux résultats obtenus jusqu'à ce jour sont regroupés par métaux. On indique les améliorations à apporter dans le cadre de l'appareillage : tubes à rayons X plus puissants, intensificateurs d'image, porte-échantillon à haute et à basse température, dispositifs de déformation sur la chambre. On pourra utiliser ces techniques pour différentes études : mécanismes d'interaction entre dislocations, vitesse de déplacement des dislocations en fonction de la température et de la contrainte, origine et multiplication des dislocations, rôles respectifs des dislocations fraîches et des dislocations originelles, microdéformation plastique, transformation de phases, diffusion, précipitation... ; ces études supposent que l'on dispose d'échantillons ayant une densité de dislocations assez faible et une épaisseur convenable.

PACS
6172D - Experimental determination of defects by diffraction and scattering.
7560C - Domain walls and domain structure.
7780B - Phase transitions and Curie point.

Key words
X-ray topography -- XRD -- Investigation method -- Experimental device -- Crystal defects -- Dislocations -- Precipitates -- Magnetic domains -- Ferroelectric domain -- Metals -- Experimental study