Stage I Recovery of Resistivity in Electron‐Irradiated Silver and Gold. I. Silver

Abstract

The stage I recovery of silver has been investigated by resistivity measurements and isochronal annealing of 99.999% purity silver after irradiation with 2.0 MeV electrons a t liquid helium temperature. Detailed annealing schedules for several different initial defect concentrations and for a radiation doped run confirmed the general similarity in the stage I recovery behavior of silver and copper and revealed the systematic differences between the two metals. Silver shows several first-order recovery substages and shows a small component of recovery due to free interstitial migration near 31 O K . The total amount of recovery in stage I was found to be a sensitive function of defect concentration, for small defect concentrations, with the amount of recovery increasing for increasing initial damage over the range investigated. The observed results are explained in terms of a "competitive process, one interstitial model" with most of stage I recovery due to close pair recombination. The fate of freely migrating interstitials is governed by the relative importance of impurity trapping, vacancy annihilation, and interstitial complex formation, The importance of each of these processes depends upon the initial defect concentration, impurity concentration, and the effectiveness of vacancies and interstitials for capturing interstitials. The higher probability of dimer formation in silver than in copper is a result of the larger radius of the interstitial strain field in silver and results in the smaller amount of stage I recovery, the smaller size of Ig, and is a major contributor to the observed lack of dose dependence in silver.Die Erholungsstufe I von Silber wurde durch isochrone Erholungsmessungen des elektrischen Widerstandes von 99.999% reinem Silber nach Bestrahlung mit 2,0 MeV Elektronen bei Heliumtemperatur untersucht. Detaillierte AnlaBzeitpline fur verschiedene anfiingliche Fehlstellenkonzentrationen und fur eine Probe mit Vorbestrahlung bestatigten die allgemeine ffbereinstimmung im Erholungsverhalten der Stufe I von Silber und Kupfer und deckten systematische Unterschiede der beiden Metalle auf. Silber zeigt einige Unterstufen mit der Erholungskinetik einer Reaktion erster Ordnung, sowie auch einen kleinen Teil der Erholung, in der Niihe von 31 OK, der auf freie Wanderung von Zwischengitteratomen zuruckzufiihren ist. Es erwies sich, daB der Gesamtbetrag der Erholung in der Stufe I, bei kleiner Fehlstellenkonzentration, stark von der Fehlstellenkonzentration abhiingt ; im untersuchten Bereich nimmt der Betrag der Erholung mit zunehmender Anfangsschiidigung zu. Die beobachteten Resultate werden durch ein ,,KonkurrenzprozeO-, Ein-Zwischengitteratom-Modell" erklart, wobei der groBte Teil des Erholung in Stufe I auf Rekombination unausgedehnter Frenkel-Paare zuriickzufiihren ist. Das Schicksal sich frei bewegender Zwischengitteratome ist durch die relative Wichtigkeit folgender Prozesse bestimmt: Einfangen durch Fremdatome, Annihilation durch Fehlstellen und Bildung von Zwischengitteratomkomplexen. Die Wichtig...

Interaction entre dislocations et défauts ponctuels créés par bombardement électronique dans l'argent

“…Dans l'argent, une étude de l'ancrage des dislocations par des défauts créés par rayonnement y a été réalisée au voisinage de la température ambiante [8] ; elle présente également des résultats préliminaires pour les basses températures qui semblent indiquer que des défauts sont mobiles dans le cristal et arrivent sur les dislocations pour des températures de l'ordre de 65 à 90 K. Or la migration de l'interstitiel libre dans l'argent qui est associée au stade IE de restauration de la résistivité après irradiation s'effectue entre 30 et 40 K [9,10]. Nous avons réalisé des expériences pour clarifier ce point particulier que nous présentons dans le paragraphe 3.…”

“…Des mesures de résistivité électrique de l'argent bombardé par des électrons [9] montrent la présence de plusieurs sous-stades de revenu de''la résistivité à basse température. Les sous-stades ID et Ic situés en dessous de 20 K sont attribués à l'annihilation de paires de Frenkel proches ; un important stade ID présentant un épaulement 1. est situé entre 22 K et 38 K ; IE est attribué à la migration libre de l'interstitiel qui va s'annihiler dans une lacune avec laquelle il n'est pas en interaction, mais contrairement au cas du cuivre irradié, il n'a été observé que de très faibles déplacements de la température du stade avec la concentration des paires de Frenkel [9,10].…”