Production and annealing of point defects in electron-irradiated copper-gold alloys

Abstract

Minimum displacement threshold energies for copper atoms in ordered and disordered Cu₃Au and CuAu were determined at 20 K by electrical resistivity measurements during high energy electron bombardment: E^Cu _{d min}, (20 K)=18 eV in all cases. Previously obtained defect production curves are reanalysed. The recovery of damage introduced by irradiation at 20 K with 0.66 and 2.36 MeV electrons was studied in the ordered compounds: the same stages are observed whatever incident electron energy; this suggests a single type of interstitial (Cu) migrating freely at 70 K; the Au interstitial is thought to take the place of a Cu atom and produce a Cu interstitial associated to an antistructure defect. For the disordered alloys, the recovery after irradiation with 2.4 MeV electrons is continuous from 20 to 250 K. For the four studied alloys, migration of vacancies occurs around 300–400 K and is responsible for long-range ordering of copper and gold atoms.

Les énergies minimales de déplacement des atomes de cuivre ont été déterminées par mesures de résistivité électrique dans les alliages ordonnés et désordonnés Cu₃Au et CuAu irradiés aux électrons à 20 K: E^Cu _{d min} (20 K)=18 eV dans tous les cas. Des courbes de production de défauts ponctuels déterminées antérieurement sont réanalysées. Le recuit des défauts introduits par I'irradiation à 20 K par des électrons de 0,66 et 2,36 MeV a été étudié dans les alliages ordonnés: les měmes stades de recuit sont observés quelle que soit ľenergie des électrons incidents; ceci suggére un seul type ďinterstitiel (Cu) migrant librement à 70 K; les interstitiels ďor prennent probablement la place ďun atome de cuivre en créant un interstitiel de cuivre et un défaut ďantistructure. Dans le cas des alliages desordonnés, le recuit après irradiation par des électrons de 2,4 MeV est continu de 20 à 250 K. Pour les quatre alliages étudiés, la migration des lacunes se produit vers 300–400 K et est responsable de mise en ordre à longue distance des atomes de cuivre et ďor.