3.1.3 Comparaison des deux mécanismes de
croissance
A partir des lois de croissance des rayons des bulles en
fonction des temps de recuit, Schroeder et al [11] ont montré que les
mécanismes de croissance par migration coalescence et par Oswald
Ripening présentent des invariants qui permettent de les
différencier. Ils ont spécialement utilisé les
dérivées logarithmiques d ln r
d ln t pour la comparaison avec des modèles de
croissance parce que celles-ci sont indépendantes de la valeur absolue
des diverses propriétés du matériau, qui ne sont
précisément pas connues.
Cependant, il peut être très difficile ou
impossible d'identifier le mécanisme de croissance opérant car
les résultats expérimentaux sont parfois différents des
théories prédites.
Pour clarifier ce problème et avoir une meilleure
compréhension de la question : quel mécanisme gouverne la
croissance et dans quelles conditions? Des auteurs ont essayé des
approches différentes en choisissant les paramètres
expérimentaux de façon à tester les invariances
spécifiques de MC et OR.
Dans le cas de la migration coalescence, pour une
température de recuit donnée, le rayon moyen des
nano-cavités ne change pas si le produit de la concentration
d'hélium implanté CHe par le temps de recuit ta reste
constant. Par contre dans le cas de l'Oswald Ripening, pour un temps de recuit
donné, le rayon moyen des nano-cavités ne dépend pas de la
concentration d'hélium implanté CHe, tandis que le
mécanisme de migration coalescence conduit à une augmentation du
rayon avec CHe.
Dans les métaux, les études faites sur la
croissance thermique des nano-cavités d'hélium ont montré
que les deux mécanismes de croissance (OR et MC) peuvent coexister[3,
13]. Les conditions de traitement des échantillons et le profil de la
couche de nano-cavités (densité, rayon des
nano-cavités,..) ainsi que la profondeur d'implantation sont des
paramètres qu'il faut considérer pour pouvoir déterminer
par quel mécanisme la croissance s'opère.
FIGURE 3.5: Représentation des invariances du rayon moyen
des nano-cavités/bulles en fonction de la concentration d'hélium
pour les différents mécanismes de croissance, MC et OR
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