Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 9, Numéro 6, novembre 1974
Page(s) 989 - 993
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197400906098900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 9, 989-993 (1974)
DOI: 10.1051/rphysap:0197400906098900

Étude des paramètres de l'autodiffusion de surface dans une direction donnée en émission de champ (tungstène)

J. Bardon et M. Drechsler

Laboratoire des Mécanismes de la Croissance Cristalline, Université d'Aix-Marseille , Centre de Saint-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 4, France


Abstract
We describe a method of measuring the diffusivity D0 and the activation energy Qs of surface self-diffusion by field emission microscopy. The method is an extension of those which determine Qs by observing the change of shape of a tip crystal from a build-up form into an equilibrium form. A measurement of the evolution of the crystal geometry permits (using a calculation of Gjostein) the determination of Qs as well as Do. As a test, the Do and Qs of tungsten are measured between (110) ↔ (100) and (211) ↔ (100). The results (34 cm2/s, 3.8 eV and 0.3 cm2/s, 3.1 eV) are in reasonable agreement with known experimental and theoretical data. The method is relatively simple, permits measurements in definite crystallographic directions under extreme surface cleanliness and does not require a measurement of the profile or the cone angle of the tip.


Résumé
Nous avons mis au point une méthode permettant de mesurer en microscopie électronique de champ la diffusivité D0 et l'énergie d'activation Qs pour l'autodiffusion de surface. Cette méthode est une extension de celle où Qs est déterminé en observant l'évolution par diffusion de surface d'une forme de champ vers une forme d'équilibre. Nous mesurons maintenant l'évolution de la géométrie du cristal, ce qui nous permet, en utilisant un calcul de Gjostein, de déterminer à la fois Qs et D0. La méthode permet de mesurer ces coefficients dans des directions (zones) déterminées. La mesure de D0 et de Q s a été effectuée pour le tungstène entre les faces (110) ↔ (100) et (211) ↔ (100). Les résultats obtenus (34 cm2/s; 3,8 eV et 0,3 cm2/s ; 3,1 eV) paraissent en accord avec les valeurs trouvées dans la littérature.

PACS
6630F - Self diffusion in solid metals, semimetals, and alloys.
6845 - Solid fluid interface processes.
7970 - Field emission and field ionization.
2320 - Electron emission, materials and cathodes.

Key words
electron field emission -- self diffusion in solids -- surface diffusion -- tungsten -- W -- surface self diffusion -- field emission microscopy -- diffusivity -- activation energy