18.4.2. Получение изображений дислокаций

Некоторые указания на характер контраста электронно-микроскопических изображений дислокаций можно получить с помощью колонкового приближения. Для колонок, проходящих через ядро дислокаций, плоскости атомов смещены, как в случае дефектов упаковки, с той разницей, что смещение происходит на расстоянии десятков или сотен ангстрем. Следовательно, можно ожидать, что проектируемые линии дислокаций будут давать осциллирующий контраст, подобный контрасту полос от дефектов упаковки.

Кроме наличия линии дислокаций, влияние дислокаций сказывается в наклоне плоскостей решетки по направлению к брэгговскому углу или от него, причем этот наклон происходит в противоположных направлениях с обеих сторон. Следовательно, за исключением случая, когда неискаженный кристалл находится под точным брэгговским углом, можно ожидать возникновения асимметричного контраста относительно изображения линии дислокаций.

Такие выводы в некоторых случаях согласуются с экспериментальными наблюдениями, однако получающиеся изображения обнаруживают большое число деталей, которые в общем зависят от условий дифракции, вектора Бюргерса и упругих постоянных материала. Хед [185] разработал систему быстрого моделирования с помощью ЭВМ теоретических изображений для различных значений указанных параметров. Обычно при этом используется приближенный метод двухволновой динамической теории, однако возможно его обобщение до -волнового случая. Таким образом, изображения дислокаций, дефектов упаковки или других дефектов можно рассчитать для всех возможных комбинаций параметров рассматриваемой системы. Сравнение расчетных изображений с экспериментально наблюдаемыми позволяет однозначно идентифицировать тип дефекта [186, 218].

В простейшем случае двухволновой теории для изотропных материалов отсутствие искажения межплоскостных расстояний приводит к исчезновению контраста изображения линии дислокации, если где вектор дифракции. Это простое соотношение широко применялось для идентификации дислокаций, однако, как показывают тщательные расчеты, оно может оказаться непригодным для анизотропных материалов или в условиях -волновой дифракции, так что его следует использовать с осторожностью.