1tom - 0591.htm
те ' (рн
U §
(рис. 2) фаза ф приобретает приращение 6<р=2тл/л. Т. к. упругое поле прямолинейной Д. в кристалле имеет энергию, пропорц. площади сечения тела, то появление отдельной прямолинейной Д. н макроско-пич. образцах мало вероятно, однако в кристаллах малых объемов они могут возникать.
JTwm.-- Лихач╦в В. А., X а и р о в Р. ТО., Впедсние в теорию дисклинаний, Л., 1975; К 1 ╦ ш н ri M., The general theory of disclinatioiLs, u нгг.: Dislocations in solids, c?d. hy F. .K. N. Nahairo, v. 5, AmsL, 1980. Л. М. Косевич. ДИСЛОКАЦИЯ в к р и с т а л л а х {от ср.-век. лат. dis-locatio ≈ смещение, перемещение) ≈ дефекты кристаллич. решетки, искажающие правильное расположение атомных (кристаллографич.) плоскостей (см. Кристаллическая решетка). Д. отличаются от др. дефектов в кристаллах том, что значит, нарушение регулярного чередования атомов сосредоточено в малой окрестности нек-рой линии, пронизывающей кристалл.
Типы дислокаций. Простейшими видами Д. являются краевая и винтовая Д. В идеальном кристалле соседние атомные плоскости параллельны на вс╦м сво╦м протяжении; если одна из атомных плоскостей обрывается внутри кристалла {рис. 1, а], возникает краевая Д., край «липшей» полуплоскости является е╦ осью.
а
636
Рис. 1. Краевая дислокация: а ≈ обрыв атомной плоскости; О ≈ нлектронно-мик-росК1Д1Ичсское изображение дислокации в кристалле; в ≈ схема расположении атомов в ядре Д.
Применение электронных микроскопов с большой разрешающей способностью позволяет непосредственно наблюдать в нек-рых кристаллах специфичное для краевой Д. расположение атомных рядов (рис. 1Т б}. Область нерегулярного расположения атомов па линии Д., вытянутая вдоль е╦ оси и имеющая поперечные размеры порядка кеск. межатомных расстояний, наз, ядром Д. Нек-рое представление о характере нарушений регулярности кристаллич. реш╦тки вблизи ядра Д. в металлах может быть получено при изучении изображений дефектной части кристалла, возникающих па экране ионного микропроектора. На рис. 1, в атомы ядра Д. условно расположены по контуру заштрихованного пятиугольника. Одновременно на рис, 1, в показано, что краевая Д. может быть получена в результате незаверш╦нного сдвига верх, части кристалла на одни период кристаллич. реш╦тки вдоль плоскости, проходящей через ось Д. Направление сдвига, создающего краевую Д., перпендикулярно со оси.
Винтовую Д. можно представить себе как результат сдвига на период реш╦тки одной части кристалла относительно другой идоль пек-рой полуплоскости параллельно е╦ краю, играющему роль оси Д. (рис. 2, а), Т. о., порождающий винтовую Д. сдвиг параллелен е╦ оси. В случае винтовой Д. ни одна из атомных плоскостей не оканчивается внутри кристалла, но сами плоскости, являясь только приблизительно параллельными, смыкаются в одну винтовую поверхность. Если ось винтовой Д. выходит па внеш. поверхность кристалла, то на последней образуется характерная ступенька
высотой в толщину одного атомного слоя. При кристаллизации атомы легко присоединяются к ступеиьке на поверхности растущего кристалла (рис. 2, б), смещают край ступеньки, вызывая е╦ закручивание вокруг оси Д. Ступенька последовательно поднимается с одного «кристаллич. этажа» на другой, что приводит к спиральному росту кристалла (рис. 2, в).
Между предельными типами краевой и винтовой Д. возможны любыо промежуточные, н к-рых линия Д.
О
О'
о
Рис. 2. Винтован дислокация- п ≈ схема расположения атомов (кубик) в кристллде с писклокацисй; б ≈ поверхность кристалла с выходом иинтовой дислокации; а ≈ спираль роста н кристалле парафина, возникшая иа выходе винтолой дислокации,
не обязательно прямая: она может представлять собой произвольную плоскую или пространственную кривую. Порождающий Д. сдвиг описывается постоянным вдоль линии Д, вектором Б ю р г е р с а 6, совпадающим с одним из трансляц. периодов кристаллич, реш╦тки. Плоскость, проходящая через & и касающаяся линии Д. в рассматриваемoii точке, наз. плоскостью скольжения данного элемента Д. Возможные системы плоскостей скольжения определяются структурой кристаллич. реш╦тки. Огибающая плоскостей скольжения всех элементов Д. наз. е╦ поверхностью сколь/копия {цилиядрнч. поверхность, образующие к-рой параллельны &, а направляющей служит линия Д,}. Линии Д. не могут обрываться внутри кристалла и должны либо быть замкнутыми (петли Д.), либо выходить на поверхность кристалла, либо разветвляться на др. Д. В последнем случае образуется сетка Д., в каждом уяле к-рой выполняется закон сохранения вектора Бюргерса: сумма векторов Бюргерса Д., входящих в увел, равна сумме векторов Бюргерса Д., выходящих пд узла.
Кол-во Д. в кристалле характеризуется их плотностью, к-рая определяется как ср. число линий Д., пересекающих провед╦нную внутри тела единичную
площадку. Плотность Д. колеблется от 102≈103 см наиб.
-2
-2
в наио. совершенных монокристаллах до 1C'1≈К)12 см~2 в сильно искаж╦нных (холоднообработанных) металлах.
Дислокации в теории упругости. Внутри ядра любой Д. смещение атомов из своих равновесных положений в идеальном кристалле ≈ порядка величины межатомных расстояний и существенно зависит от типа и конкретных свойств кристалла. Если же окружить ядро Д. лск-рой трубкой, то вне этой трубки кристалл может считаться идеальным и подверженным только малой упругой деформации. Поэтому искажение кристалла
")
}
