Изучение дислокационной структуры кристаллов фтористого лития методом избирательного травления: Методические указания к выполнению лабораторной работы, страница 4

Специфической особенностью настоящей работы является вытравливание дислокаций на кристаллах LiF на плоскости куба с индексами . Поэтому фигура травления отражают кристаллографию образца и представляют собой пирамидальные ямки с квадратным основанием. Краевые дислокации в кристаллах. LiF  перемещаются по направлениям типа [110], т.е. вдоль прямых, составляющих угол в 45o с боковыми гранями образца, а винтовые - в направлениях типа [100], т.е. вдоль прямых, перпендикулярных боковым граням. На протравленной поверхности будут выявлены дислокационные границы, представляющие собой границы слабо разориентированных монокристаллических блоков кристалла.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Знакомство с работой микроскопа.

2. Приготовление образцов. Для этого выбирают кристалл из предложенных вам образцов и пинцетом устанавливают его на массивной опоре. Нож, предназначенный для скалывания, устанавливают посередине образца так, чтобы его лезвие было параллельно двум боковым граням кристалла, а плоскость ножа перпендикулярно его верхней грани. После этого по ножу, сверку, наносится молотком не сильный, но резкий удар. Свежий скол на обеих половинках кристаллов следует протравить для выявления дислокаций.

3. Травление образцов. Одну из половинок кристалла зажимают пинцетом, погружает в травитель (раствор FeСl3 в воде) и в течение 2 минут выдерживать в нём. После этого образец промывают и высушивают фильтровальной бумагой (несколько раз слегка прижимают сухую фильтровальную бумагу к протравленной свежей поверхности образца).

4. Исследование образцов. Протравленный кристалл помещают на предметный столик микроскопа, и свежеподготовленную поверхность исследуют, затем отыскивают место, где плотность дислокаций сравнительно велика, и зарисовывают в отчёт. Следует научиться находить и различать краевые и винтовые дислокации, границы блоков, отдельных субзёрен, полосы и пачки скольжения.

Плотность дислокаций необходимо оценить в различных местах поверхности. Для этого необходимо использовать при наблюдения либо окуляр-микрометр, либо окуляр со шкалой   и определить увеличение микроскопа. На поверхности находят место, где дислокации распределены сравнительно равномерно, измеряется число ямок травления, приходящееся на единицу длины, а затем и на единицу поверхности (плотность).

5. Исследование деформированных образцов. Для этого берут вторую половину кристалла (непротравленную) и в нескольких местах чистой поверхности иглой наносят уколы. Затем образец протравливается обычным образом. Под микроскопом отыскиваются деформированные места (розетки) и наиболее характерные места срисовываются в отчёт.

6. Пробеги дислокаций. Деформированный кристалл ещё раз протравить и исследовать розетки, полученные в пункте 5. В отдельных лучах отыскать плоскодонные ямки травления и рядом найти ямку меньших размеров, соответствующую сместившейся дислокации. Участок зарисовать.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Какие дефекты называются структурными? Назовите, какие виды структурных дефектов Вы знаете?

2. Как образуются дефекты по Френкелю и по Шоттки? В чём их различие?

3. Что понимается под энергией активации образования точечного дефекта?

4. От чего зависит равновесная концентрация вакансий? Как она себя ведёт с изменением температуры?

5. Что называется дислокацией? Какие типы дислокаций Вы знаете?

6. Назовите основные свойства дислокаций.

7. В чем сущность метода избирательного травления?

ЛИТЕРАТУРА

1. Епифанов Г.И. физика твердого тела. М., «Высшая школа» , 1977, 287 с.

2. Уэрт Ч., Томсон Р. Физика твердого тела. М., «Мир» 1969, 558 с.

3. Астахов А.В, Курс физики, т.1 . М., «Наука», 1977, 384 с.

4. Амелинкс С. Методы пряного наблюдения дислокаций. М., «Мир», 1968, 440 с.

5. Дислокации и механические свойства кристаллов. Перевод с англ. под ред. М.В. Классен-Неклюдовой и В.Л. Инденбома. М. «Мир» 1960. 552 с.