Conditions d'émission et de multiplication des dislocations à l'extrémité d'une fissure : application au cas du silicium

par Cherlio Scandian

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gérard Michot.

Soutenue en 2000

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les premiers stades de la déformation plastique en pointe de fissure ont été étudiés dans des monocristaux de silicium. Les premières dislocations sont émises sur des défauts du front de fissure, confirmant le caractère hétérogène de la nucléation. L'analyse par topographie aux rayons x des vecteurs de burgers des dislocations développées sous un chargement en mode mixte I + II ou I + III montre qu'il existe une relation entre les systèmes de glissement détectés et le champ de contrainte externe à longue distance dans les éprouvettes chargées en mode mixte. Ceci signifie que, selon toute vraisemblance, le choix des glissements dépend peu de la perturbation induite localement par le champ du défaut. Ensuite, on a étudié in situ sous rayonnement synchrotron la multiplication des dislocations par des expériences d'émission stimulée. Des dislocations issues de sources externes (indentations ou rayures) sont susceptibles de déclencher la formation d'une zone plastique lorsqu'elles coupent le front de fissure. Un mécanisme de multiplication en avalanche des sources fonde sur l'effet précédent est alors propose. Les sources primaires émettent un certain nombre de dislocations sur les plans de cission maximale. La croissance, en général hors d'équilibre, des zones plastiques facilite la déviation hors du plan principal et l'activation d'une source transitoire de type Frank et Read. La partie déviée stimule l'émission la ou elle coupe le front. Le phénomène se répète ensuite de proche en proche le long du front de fissure. La multiplication des sources en avalanche se traduit par un accroissement rapide de la cission moyenne, donc à une croissance rapide de la zone plastique. L’analyse des résultats fait appel aux calculs de l'interaction d'une boucle de dislocation avec une fissure dans une configuration à 3d conforme à la réalité.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (119 p.)
  • Annexes : Bibliogr. (85 réf.)

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