Кристаллы дислокации

Образование блоков в кристалле предотвращается выращиванием его на монокристаллическую затравку со стадией перетяжки , т. е. сужением диаметра кристалла в начале выращивания до 2—3 мм. Во всех кристаллах наблюдаются дислокации. В большинстве случаев эти дислокации направлены нормально к поверхности фронта кристаллизации. Это устанавливается наблюдением за расположением дислокационных ямок, выявленных травлением на серии поперечных срезов кристаллов. Дислокации, зарожденные в зоне резкой смены выпуклой формы фронта кристаллизации на плоскую, ориентируются чаще всего параллельно оси роста, проходя через весь кристалл. При выращивании кристаллов с коническим фронтом кристаллизации дислокации, ориентированные также перпендикулярно фронту кристаллизации, постепенно выводятся на поверхность кристалла. [c.207]

Дислокации относятся к линейным дефектам решетки, т. е. к несовершенствам, охватывающим в кристалле область, протяженность которой в одном направлении значительно превосходит размер атомов или ионов. По характеру искажений решетки дислокации делятся в чистом виде на краевые (линейные) и винтовые. В реальных кристаллах дислокации часто представляют собой сочетание краевой и винтовой дислокаций. Такие дислокации называются смешанными. Дислокации являются источником внутренних напряжений в кристаллических телах, они создают даже в свободном от внешних нагрузок кристалле поле деформаций и напряжений. [c.88]

На рис. 95 приведена схема зарастания свободного пространства (поры) между двумя зернами. Контактная граница между припекшимися зернами образует перемычку с вогнутой поверхностью с малым радиусом кривизны. Концентрация вакансий вблизи этой поверхности больше, чем вблизи выпуклой поверхности зерен. Поэтому вакансии диффундируют от перемычки к поверхности зерен и там погашаются (стоком вакансий, т. е. местами их уничтожения, могут быть также границы блоков в кристаллах, дислокации, микротрещины и другие протяженные дефекты), а к перемычке диффундирует поток материальных частиц, который расши- [c.336]

Взаимодействие между упругими полями дислокаций с одинаково направленными векторами Бюргерса (одного знака) приводит к отталкиванию между ними. Дислокации с противоположными векторами Бюргерса притягиваются друг к другу. Из-за этого и под действием иных, внешних и внутренних, напряжений в кристаллах дислокации могут перемещаться. В результате [c.6]

Переходим к рассмотрению наиболее важного примера линейных дефектов, каким является дислокация в кристалле. Дислокации — это физические объекты, играющие в теории реальных кристаллов примерно такую роль, какую электроны играют в теории металлов. [c.185]

Кристаллизация из пара дает два вида кристаллов (Робертсон [62]) очень длинные усы (рис. 19, а) или полные призмы, также вытянутые параллельно оси третьего порядка (рис. 19, б). Можно считать, что призмы представляют нормальный габитус. В этих кристаллах дислокации, по-видимому, появляются во всех направлениях. В усах присутствуют только дислокации, которые параллельны осям третьего порядка. Усы очень гибки, что также указывает на довольно низкую плотность дислокаций. Рис. 19, в иллюстрирует гибкость ус завязан в узел и сфотографирован в поляризованном свете. [c.354]

Имеется значительное число работ, авторы которых пытаются переход от первой стадии ко второй описать на дислокационном уровне. В работе [65] содержится краткий обзор этих исследований, включающий десять различных вариантов зарождения двойникующих дислокаций, в каждом из которых приходится полагать, что О/ имеет очень большие значения (порядка (10 - 10" )м). Следует заметить, что если для объяснения легкого скольжения при пластической деформации успешно используется представление о наличии в кристаллах дислокаций, то для объяснения двойникования на второй стадии обычно исключают возможность существования в кристаллах двойникующих дислокаций, являющихся зародышами двойникования. Двойникующие дислокации, по мнению авторов, на которых содержатся ссылки в [65], порождаются под влиянием указанных огромных напряжений в области сосредоточения нагрузок. Экспериментальных доказательств наличия в недеформированных кристаллах двойникующих дислокаций, по-видимому, не имеется. [c.25]

Может иметь место и другая ситуация, а именно может случиться, что при некоторой внешней нагрузке зарождение дислокаций в точке X = До прекратится. Тем самым будет зафиксирована толщина двойника у выхода на поверхность, или, что то же самое, величина б. Если к тому же по какой-либо причине на поверхности тела образуется стопор для двойникующих дислокаций, то при разгрузке в точке х - q появляется сосредоточенная сила, сдерживающая выходящие из кристалла дислокации, Тогда у функции р(х) появится особенность в этой точке, и профиль двойника будет иметь в этой области форму, показанную на рис, Ъ.1б. [c.60]

Немногие из проблем химии изучались столь же длительно и интенсивно, но без особого успеха, как проблема катализа. Однако появление в последнее время новых важных методов исследования поверхности, адсорбции газа и некоторых свойств массивного вещества обещает изменить сложившуюся ситуацию. Одна из причин, по которым трудно выявить основные стадии катализа, состоит в том, что применяемые обычно на практике катализаторы представляют собой поли-кристаллические порошки, а такие вещества чрезвычайно неудобны для исследования из-за наличия многообразных конфигураций поверхности и граней кристалла, дислокаций и границ зерен, на которых накапливаются примеси и т. п. Далее, возможно, что в стационарных условиях проведения каталитической реакции активность катализатора обусловлена наличием перестроенной поверхности, содержащей примеси. Кроме того, вследствие многообразия условий прохождения газа через порошкообразные образцы катализаторов велика роль следов примесей как при отравлении, так и при активировании катализатора в ходе процесса. Поэтому вполне понятно, что в конечном итоге [c.189]

В очень чистом кристалле дислокации могут легко мигрировать под влиянием относительно слабого напряжения и при относительно низкой температуре. В связи с этим появление полигональной структуры наблюдается легче у металлов, очищенных зонной плавкой [3]. [c.362]

Движение смешанной или краевой дислокации во всех плоскостях, кроме плоскости скольжения, должно быть связано с переносом массы, так как аУ Ф 0. Нанример, краевая дислокация (см. рис. 259 или 260) может двигаться в плоскости, не совпадающей с плоскостью скольжения, только если лишняя полуплоскость укорачивается или удлиняется. Положительная краевая дислокация сдвинется вверх, лишняя полуплоскость укоротится, если атомы с края полуплоскости уйдут в объем кристалла или к этому краю подойдут вакансии, тогда дислокация переползает на вышележащую плоскость скольжения. Наоборот, если к краю оборванной полуплоскости подойдут лишние внедренные атомы из объема кристалла, дислокация переползет ниже. Процесс переползания , [c.325]

Дислокации в гексагональных плотно упакованных кристаллах Дислокации в кристаллах со структурой вюрцита Поле напряжений дислокации. Взаимодействие дислокаций друг с другом и с точечными дефектами Методы наблюдения дислокаций [c.391]

Если принять во внимание существование в кристалле дислокаций, то потребуется учесть, во-первых, выходы винтовых дислокаций наряду с поверхностными ступенями и, во-вторых, большое число неполных атомных плоскостей в объеме кристалла, создаваемых краевыми дислокациями и также являющихся стоками вакансий. [c.264]

Отсюда следует, что каждая данная дислокация имеет постоянный вектор Бюргерса и, следовательно, не может оборваться нигде внутри кристалла дислокация может оборваться на внешней поверхности кристалла, на границе между кристаллами или на другой дислокации. Дислокации в кристалле обычно образуют замкнутые петли или взаимосвязанные сетки. Сумма векторов Бюргерса всех дислокаций, встречающихся в узле такой сетки, равна нулю. Понятия контура и вектора Бюргерса позволяют дать более точные определения. [c.227]

Влияние радиальных температурных градиентов на образование дислокаций, по-видимому, является преобладающим. Однако относительная роль осевого и радиального температурных градиентов зависит от наличия ь растущем кристалле дислокаций, про- [c.298]

В общем случае дефектного и загрязненного кристалла концентрация дефектов есть функция истории образца и содержания тех или иных примесей. Понятие история образца подразумевает условия образования и последующей термической и механической обработки кристалла, которые определяют наличие в нем структурных дефектов , микроскопических трещин и пустот, областей, дезориентированных по отношению к осям симметрии кристалла, дислокаций. [c.13]

Другим предельным случаем фазового состояния является трехмерная упорядоченность — истинно кристаллическое состояние. Реальные полимерные системы, способные к кристаллизации, не представляют собой идеальных трехмерных образований в том смысле, что степень кристалличности, как правило, оказывается значительно меньше единицы даже в монокристалле, выращенном из разбавленного раствора. Дефекты на поверхности монокристаллов и отклонения от идеальной укладки в самом кристалле (дислокации) особенно характерны для полимеров, что отличает их от монокристаллов низкомолекулярных веществ, хотя и последние не являются строго идеальными. [c.33]

Дислокации представляют собой наиболее частые дефекты металлических кристаллов, слишком плотных, чтобы в них имели место точечные дефекты. Точечные дефекты, как мы это увидим далее, чаще встречаются в иных кристаллах. Дислокации можно определить как [c.33]

ДОЛЯ ВИДИМЫХ ДИСЛОКАЦИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАЖАЮЩИХ ПОЛОЖЕНИЯХ О. Ц. К. КРИСТАЛЛА (дислокации Ь- /2<1П>) [c.292]

На практике наилучшим методом получения бездислокационных кристаллов, по-видимому, является разновидность метода вытягивания —так называемый метод перетяжек. Сущность его заключается в том, что в начале процесса диаметр кристалла уменьшают. При этом небольшое число дислокаций, первоначально присутствовавших в кристалле, выходит за пределы кристалла (заканчивается на его поверхности), а в дальнейшем при увеличении диаметра кристалла дислокации в нем уже не возникают [148]. [c.39]

Об образовании других типов дислокаций, например винтовых, известно немного. Если они возникают в результате группирования вакансий [149], как об этом сообщается в работе [150], то, по-видимому, кристаллы без винтовых дислокаций можно приготовить в условиях, когда концентрация точечных дефектов достаточно мала, т. е. при низких температурах. В легированных кристаллах дислокации могут возникать и из-за неравномерного распределения примесных атомов, вызванного механизмом слоевого роста [151]. Было обнаружено, что неоднородность приводит к образованию дислокаций в твердых растворах германий —кремний [152]. [c.39]

Ступенчатые и винтовые дислокации образуются в большом количестве при кристаллизации материалов из расплава, раствора или из газовой фазы. Появлению их благоприятствует неравномерное распределение температур, ведущее к возникновению механических напряжений. В теории роста кристаллов дислокации играют важную роль, так как новые элементы решетки, как правило, располагаются вдоль винтовых дислокаций. Из-за механических деформаций возникает большое число дополнительных дислокаций. Для экспериментального доказательства существования дислокаций нужно тонко отполированную поверхность материала подвергнуть воздействию смеси соответствующих кислот, то есть осторожно протравить ее. В местах возникновения дислокаций кристаллическая структура нарушена и не может оказать такого же сопротивления агрессивной химической среде, как неразрушенная решетка. На поверхности после травления появляются углубления, встречающиеся в основном на линиях дислокации. Их с помощью обыкновенного или электронного микроскопа можно увидеть и сосчитать. Результаты таких исследований ошеломляют. Даже у очень хороших кристаллов полупроводников число дислокаций на квадратном сантиметре поверхности - так называемая плотность дислокаций-составляет от 102 до 104. У обычных металлических материалов мы, к сожалению, насчитываем от 106 до 1(г дислокаций на квадратном сантиметре, а у сильно деформированных металлов плотность дислокаций достигает даже 10П-1012. [c.66]

Линейные дефекты структуры называются дислокациями. Простейший вид днслокации — краевая дислокация. Она представляет собой край одной из атомных плоскостей, обрывающейся внутри кристалла. Дислокации возникают как в процессе роста кристаллов, так и при местных механических, тепловых и других воздействиях на кристаллы (см., например, рис. 142, а, б на стр. 538). На рис. 02 изображена краевая дислокация (линия АВ), возникшая в результате сдвига части кристалла по плоскости АВСО в направлении, указанном стрелкой. [c.163]

Кристаллические Т. т. могут бьггь в виде монокристаллов или поликристаллов. В большинстве областей техники используют поликристаллические Т. т., монокристаллы находят применение в электронике, произ-ве оптич. приборов, ювелирных изделий и т. д. Структурно-чувствит. св-ва Т. т., связанные с перемещением частиц и квазичастиц, а также магнитных и электрич. доменов и др. существенно зависят от типа и концентрации дефектов кристаллич. решетки. Равновесные собств. точечные дефекты (напр., вакансии, межузельные атомы) термодинамически обусловлены и играют важную роль в процессах диффузии и самодиффузии в Т. т. Это используется в процессах гомогенизации, рекристаллизации, легирования и др. Ряд практически важных св-в Т. т. зависит от др. видов структурных дефектов, имеющихся в кристаллах,-дислокаций, малоугловых и межзеренных границ, включений и т.д. [c.501]

С теоретической точки зрения чистое вещество представляет собой физически и химически однородное простое вещество или химическое соединение, состоящее из одного определенного вида атомов, молекул, или определенного набора ионов, обладающее особым, присущим только этому веществу комплексом свойств. К кристаллическим веществам применимо следующее положение химическая чистота те1у1 выше, чем меньше число физических нарушений в кристаллах (дислокаций, вакансий, границ зерен и т.д.), так как химические примеси преимущественно скапливаются в области физических дефектов. [c.63]

К числу дефектов кристаллов относятся дислокации, точечные, объемные и поверхностные дефекты [279]. Б органических кристаллах дислокации — это дефекты кристаллической решетки, нарушаюш,ие правильное расположение молекулярных плоскостей. К точечным дефектам относятся вакансии, межузельные примесные молекулы замещения, к объемным — поры, трещины, включения других фаз. Поверхностные дефекты — это дефекты упаковки и рельефа поверхности кристаллов. [c.72]

Влияние дислокаций на свойства кристаллических тел. Понятие о дислокациях было введено в 30-х годах XX в. Я- И. Френкелем, Д. И. Тейлором, Е. Орованом и др. Теория дислокаций, разрабатываемая впоследствии многими учеными, оказалась чрезвычайно плодотворной и позволила объяснить особенности многих важных свойств кристаллических тел и процессов с их участием. Теоретические предсказания, касающиеся влияния этого типа несовершенств решетки на свойства кристаллических тел, были блестяще подтверждены практически. Более того, в 50-х годах наличие в кристаллах дислокаций было доказано их непосредственным наблюдением. В частности, краевые дислокации в виде лишних атомных [c.96]

Кроме рассмотренных выше для кристаллов характерны линейные дефекты (дислокации), когда смещается целый ряд атомов Такие дефекты возникают под действием механических и термических факторов, а также в процессе роста кристаллов Дислокация может быть краевой, когда в кристалле появляется дополнительная неполная плоскость, и винтовой, когда вокруг линии дислокации образуется иаклониая плоскость в виде спирали При деформациях кристаллов дислокации и их скопления могут перерастать в ультрамикротрещииы, наличие которых преимущественно и определяет прочность кристалла [c.239]

В жидких кристаллах наблюдаются разные виды дефектов, которые могут быть строго регулярными благодаря жидкому характеру среды. Упругая энергия, связанная с наличием дефектов, стремится прийти к равновесию, и эти дефекты принимают конфигурацию, которая соответствует минимуму энергии и называется текстурой. Дефекты жидких кристаллов исследованы в многочисленных работах [4, 5, 23, 74, 90, 94, 102]. Мы наблюдаем дислокации (ребра и винты) и фокальные изгибы в смектиках и холестериках. Дисинклииации присутствуют в трех основных видах жидких кристаллов. Дислокации и фокальные изгибы релаксируют в нематиках, что отчетливо проявляется в переходах смектик — нематик. [c.309]

Наряду с точечными дефектами в макромолекулярных кристаллах могут существовать и линейные — дислокации, которые чаще всего возникают из-за наличия в кристалле лишней полуплоскости (краевые дислокации) или из-за смещения одной части кристалла относительно другой (винтовые дислокации) (рис. 1.9). Дислокации характеризуют вектором Бюр-герса . Винтовые дислокации с вектором Бюргерса, равным молекулярной складке, возникают при росте кристалла во время кристаллизации и легко могут быть обнаружены на ЭМ снимках реплик с кристаллов. Дислокации в макромолекулярных кристаллах, имеющие вектора Бюргерса, сравнимые с периодом идентичности, можно обнаружить уже только по нарушению периодичности муаровых картин, возникающих при прохождении электронного пучка через пару наложенных друг на друга кристаллических ламелей. [c.39]

Любопытно заметить, что такое же уравнение определяет равновесие Двойника, созданйбго в неограниченном кристалле дислокациями, источник которых наудится в интервале (-До> До) вблизи начала координат. Для этого доста10чно считать, что внешняч нагрузка есть четная функция х, а рождающиеся две дислокации противоположных знаков одновременно появляются в точках х = До [c.63]

Изучение кристаллических структур методами рентгеноструктурного (основан на дифракции рентгеновских лучей кристаллической решеткой вещества) и электронографического анализа (основан на дифракции электронов или нейтронов) показало, что реальные кристаллы отличаются от идеальных. В реальных кристаллах строгая пространственная периодичность нарушается из-за наличия дефектов кристаллической структуры. Многие свойства кристаллических тел объясняются наличием таких дефектов. Последние могут быть собственными, если они образуются вследствие теплового движения в кристалле, или примесными, если в кристалле появляются посторонние примеси, введенные случайно или преднамеренно. Дефекту. могут затрагивать одну или несколько элементарных ячеек или весь кристалл в целом. В технологии пигментов большой интерес представляют, например, такие дефекты, как ультрамикротрещины, определяющие прочность кристалла, что в свою очередь играет важную роль в процессах измельчения и диспергирования пигментов. Если в момент кристаллизации возникают механические помехи росту кристалла, в нем может возникнуть дефект, называемый дислокацией. При деформациях кристалла дислокации и их скопления могут перерастать в ультрамикротрещины. Во многих случаях в узлах кристаллической решетки могут отсутствовать структурные единицы, т. е. атомы, ионы или молекулы. Такие дефекты носят название вакансий. В пространстве между узлами (в междоузлии ) могут присутствовать атомы, ионы или молекулы, причем как свои собственные (принадлежащие веществу кристалла), так и примесные (принадлежащие другому веществу). Вакансии и наличие атомов, ионов или молекул в междоузлиях оказывают существенное влияние на оптические свойства пигментов (цвет, показатель преломления), их электропроводность, а также на скорость роста кристаллов, особенно при реакциях в твердой фазе. [c.182]

Известно, что в ионных кристаллах дислокации являются облегченными путями диффузии [149]. Следует, однако, иметь в виду, что в увлажненном образце сопоставление объемной и поверхностной диффузии усложняется в объеме кристалла диффундируют чистые ионы или их пары, а по поверхности — водносолевые комплексы. Поскольку ВСК в ряде случаев обладают сравнительно большой массой, их коэффициент диффузии может быть невелик. С другой стороны, будучи изолированными от электрических полей поверхности твердого тела, гидратированные ионы должны двигаться быстре, чем чистые ионы. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология