Большинство методов наблюдения дислокаций основано на регистрации напряжений или искажений в решётке, обусловленных дислокациями. Наиболее распространённым среди всех является метод избирательного травления. Среди остальных можно назвать рентгеновский метод и метод электронной микроскопии.
При избирательном травлении обработка поверхности кристалла производится специально подобранным реактивом, в результате действия которого на поверхности образуются мелкие ямки травления. Фигуры травления образуются в тех местах, где на поверхность кристалла выходят дислокации. По числу ямок травления, приходящихся на 1 см2, площади определяют плотность дислокаций. Этот метод применим лишь для кристаллов с плотностью дислокаций меньшей, чем 106–107 см–2. По фигурам травления можно наблюдать за движением дислокаций в процессе пластической деформации, производить послойное травление.
Более нагляден, но и более сложен метод декорирования, в котором дислокации делаются видимыми, потому что на них осаждаются чужеродные частицы. Метод декорирования позволяет наблюдать дислокационную структуру не только на поверхности кристалла, но и внутри него.
|
|
Поля напряжений, которые создают дислокации, можно наблюдать благодаря пьезоэлектрическому эффекту (фотоупругости). Поля напряжений в них регистрируются по возникающему двойному лучепреломлению.
Прямые методы наблюдения дислокаций – это дифракционные методы рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии.
Метод рентгеновской топографии позволяет исследовать достаточно толстые образцы. Дифракционный контраст интенсивности излучения получается из-за того, что локальная деформация решётки, связанная с дефектом, изменяет условия отражения и рассеяния рентгеновских лучей. Дефект виден как тёмная линия на общем светлом фоне (или наоборот).
Метод электронного микроскопа основан на эффекте дислокационного контраста, возникающего из-за взаимодействия электронного пучка со смещёнными атомами в поле напряжений вокруг дефекта решётки. Вследствие интерференции в электронном микроскопе удалось увидеть изображение линий дислокаций, дефектов упаковки, дислокационных рядов и стенок. Возможности метода ограничены толщиной плёнок, дислокационная структура которых может отличаться от таковой для массивного образца, и шириной электронного пучка. С помощью электронного микроскопа удалось увидеть отдельные плоскости решётки и непосредственно видеть отдельные дислокации.
|