A rate theory analysis of the temperature dependence of dislocation velocity

A previous study showed that when the apparent activation energy is a linear function of the stress the relation between the dislocation velocity, v, and the stress, tau, can be described well for many crystals on the basis of an asymmetrical potential energy barrier, account being taken of the forward and reverse processes. The present investigation was carried out to determine whether the temperature dependence of dislocation velocity could be described on the same basis, assuming that the activation parameters are independent of the temperature. It is shown that with these simple conditions the rate theory is in good agreement with the experimental results obtained on the stress and temperature dependence of the dislocation velocity for Ge, Si, and CaF[2]. A relationship was also derived from the absolute rate theory for the description of the stress sensitivity, delta lnv/delta ln tau. The expression explains fully the experimental results obtained in Al, Cu and Ag in terms of physical quantities over the whole temperature range. It is concluded that the asymmetrical, triangular energy barrier shape is a useful approximation for the analysis of the thermally activated movement of dislocations.Dans une \ue9tude ant\ue9rieure le mouvement des dislocations a \ue9t\ue9 d\ue9crit dans le cas de barri\ue8res d'\ue9nergie potentielle dissym\ue9triques, la possibilit\ue9 de sauts inverses des dislocations \ue9tant prise en consid\ue9ration. Lorsque l'\ue9nergie d'activation apparente est une fonction lin\ue9aire de la contrainte, ce mod\ue8le explique bien, dans le cas de beaucoup de cristaux, la variation de la vitesse v des dislocations avec la contrainte tau. L'objet de la pr\ue9 sente \ue9tude \ue9tait de voir si la variation de la vitesse des dislocations en fonction de la temp\ue9rature pouvait \ueatre d\ue9crite \ue0 l'aide du m\ueame mod\ue8le, les param\ue8tres de l'activation thermique \ue9tant suppos\ue9s ind\ue9pendants de la temp\ue9rature. On trouve qu'avec ces hypoth\ue8ses simples, la th\ue9orie du glissement activ\ue9 est en bon accord avec les r\ue9sultats exp\ue9rimentaux relatifs \ue0 la variation de la vitesse des dislocations en fonction de la contrainte et de la temp\ue9rature dans Ge, Si, et CaF[2]. La th\ue9orie des vitesses absolues de r\ue9action a \ue9galement conduit \ue0 l'\ue9tablissement d'une relation pour la sensibilit\ue9 \ue0 la contrainte delta lnv/delta ln tau. Cette relation explique enti\ue8rement et dans toute l'\ue9chelle des temp\ue9ratures, \ue0 l'aide de grandeurs physiques, les r\ue9sultats exp\ue9rimentaux obtenus dans Al, Cu et Ag. On en conclut que la barri\ue8re d'\ue9nergie dissym\ue9 trique, de forme triangulaire, constitue une approximation permettant d'analyser utilement le mouvement thermoactiv\ue9 des dislocations.Peer reviewed: NoNRC publication: Ye