RADIATION DAMAGE IN OXIDES
Electron irradiation damage in MgO

Résumé
Des monocristaux de MgO ont été irradiés et examinés par microscopie électronique à haute tension entre 300 et 1100 K et jusqu'à 650 kV. On interprète la diminution observée de l'énergie seuil de déplacement à travers la destruction thermiquement activée de paires de Frenkel Mg sur des sites voisins. Aux fortes doses et aux températures élevées, des boucles interstitielles parfaites de vecteur de Burgers 1/2 <110> sont nucléées et s'allongent selon les directions <001>. La croissance des boucles obéit à une loi d'Arrhenius et conduit à une valeur de l'énergie d'activation de la mobilité des lacunes d'oxygène d'environ 3,0 eV. La mobilité d'interstitiels dans des conditions non stationnaires explique probablement la décroissance apparente de l'énergie d'activation aux basses températures. Le caractère anisotrope de la croissance des boucles est attribué à la différence de caractère entre crans sur les dislocations coin selon que leur ligne est orientée dans les directions <001> ou <100>.

Abstract
MgO crystals have been irradiated and examined in a high voltage electron microscope at temperatures from 300 to 1100 K and voltages up to 650 kV. An observed decrease in threshold displacement energy with increasing voltage is interpreted in terms of thermally-activated break-up of close Mg Frenkel pairs. At high doses and temperatures, perfect 1/2 <110> {110} interstitial edge dislocation loops are observed to nucleate and grow in an elongated mode along <001>. Arrhenius plots of the growth rate yield an activation energy ~ 3.0 eV for the mobility of oxygen vacancies. An apparent decrease in activation energy at lower temperatures is probably due to interstitial mobility under non-steady-state conditions. The anisotropic growth of loops is ascribed to differences in the character of jogs on edge dislocations in <001> and <110> directions.