STRUCTURE AND ENERGY OF Ni/NiO INTERFACES

Résumé
La structure et l'énergie d'interfaces Ni/NiO développées par oxydation de nickel de haute pureté ont été étudiées par microscopie électronique en transmission. La préparation des échantillons de MET a été effectuée à l'aide d'une méthode permettant d'obtenir des sections parallèles ou perpendiculaires à l'interface. Les structures interfaciales sont discutées à l'aide de modèles de mailles en proche coïncidence (type CSL-DSC) ou de coïncidence des directions les plus denses. Des franges de moiré ont été observées dans le cas des interfaces correspondant aux relations topotactiques Ni/NiO les plus fortes ; un modèle a été développé pour décrire le comportement de ces franges de moiré dans le cas d'une interface inclinée. L'énergie des interfaces Ni/NiO a été estimée à partir des angles dihédraux mesurés aux jonctions triples entre les grains de Ni et NiO ; les résultats sont exprimés par le rapport entre l'énergie interfaciale Ni/NiO et l'énergie des joints de grains de Ni ou de NiO pour lesquels des estimations suffisamment précises sont disponibles.

Abstract
The structure and energy of Ni/NiO interfaces in oxidized high purity nickel were investigated using Transmission Electron Microscopy. Parallel and transverse section techniques were employed in producing TEM specimens. The Ni/NiO interface structures observed were compared with cell matching models (extended CSL-DSC) as well as models based on matching close-packed directions across the interface. Moiré fringes were observed in interfaces possessing strong topotactic relations between the Ni and NiO. Special attention was paid to the geometry of the moiré fringes and analytic models were developed to describe moiré fringe behavior in inclined interfaces. Estimates for the energy of Ni/NiO interfaces were obtained from dihedral angle measurements at triple grain junctions between Ni and NiO grains. The energies are reported as ratios of Ni/NiO interface energies to either Ni or NiO grain boundary energies for which reasonably precise estimates are available.