Atomic Structure Analysis of the (10 1 2) Twin in Zinc by HREM and Energetical Calculations

The atomic structure of the (10 1 2) twin boundary in zinc is investigated theoretically by atomistic calculations and experimentally by high resolution electron microscopy. For computer simulations, the atomic interactions are described by a many-body potential of the Finnis-Sinclair type and are applied to a h.c.p. structure with a large c/a_ratio (1.856). Using this potential, only one planar atomic structure is found to exist for the (10 1 2) twin. This is in agreement with the previous results for h.c.p. metals with c/a ratio close to the ideal value (1.633). In contrast, two atomic structures are observed experimentally: a planar and symmetric interface similar to the one obtained by calculations, and a microfaceted structure. The microfaceted structure is observed for the first time in the (10 1 2) twin. La structure atomique de la macle (10 1 2) du zinc est atudiae a la fois thaoriquement grǎce aux calculs de relaxation et experimentalement par la technique de microscopie electronique haute resolution. Le potentiel a plusieurs corps utilise pour la simulation atomistique est du type Finnis-Sinclair et est applique a une structure h.c. au rapport c/a (1,856) tres different du rapport ideal (1,633). Nous concluons que quelque soit le modele de depart etudie, la relaxation conduit a une structure unique, symetrique et planaire. Ceci est en accord avec les resultats anterieures obtenus pour des metaux h.c. ayant un rapport c/a proche de la valeur ideale. D'autre part, les observations experimentales montrent que deux types de structure peuvent coexister: l'une est microfacettee, l'autre est planaire et symetrique comme l'indique les calculs de relaxation. La structure microfacettee est observee pour la premiere fois.