Линейные дефекты структуры Дислокации в кристаллах

ДИСЛОКАЦИИ в кристаллах — линейные дефекты структуры реальных кристаллов, образующиеся в процессе роста кристаллов или в процессе пластич. деформации. В простейшем случае пластич. деформация кристалла может быть макроскопически представлена как результат скольжения атомных плоскостей друг по другу, подобно сдвиганию колоды карт, причем сдвиг в каждой данной плоскости скольжения не охватывает одновременно всю эту плоскость напротив, сдвиг распространяется постепенно, от одного участка данной плоскости к другому. [c.571]

В простейшем случае пластич. деформация кристалла может быть представлена как результат скольжения атомных плоскостей друг по другу, подобно сдвиганию колоды карт. При этом ранее предполагали, что происходит одновременное смещение всех атомов, расположенных в данной плоскости скольжения. Расчет показывает, что для такого смещения атомов требуется весьма высокое напряжение, в 100—1000 раз превосходящее наблюдаемое на опыте. В действительности пластич. деформация осуществляется не одновременным смещением всех атомов в плоскости скольжения, а является результатом перемещения линейных дефектов структуры — дислокаций (см. Дислокации). В настоящее время теория дислокаций должна рассматриваться как наиболее теоретически и экспериментально обоснованная теория пластичности твердых тел (более подробно о пластичности см. Механические свойства материалов). [c.34]

Более сложным видом нарушений структуры кристалла являются линейные дефекты или дислокации. Их возникновение обусловлено нарушением местоположения целой группы частиц, размеш,енных вдоль какой-либо воображаемой линии в кристалле. Возникновение [c.90]

Влияние линейных и плоских дефектов на свойства твердых тел. Более сложным видом нарушений структуры кристалла являются линейные дефекты или дислокации. Их возникновение обусловлено нарушением местоположения целой группы частиц, размещенных вдоль какой-либо воображаемой линии в кристалле. Возникновение дислокаций требует большой энергии, поэтому их число мало зависит от температуры кристалла и в обычных кристаллических образцах имеет порядок 10 —10 в 1 см . Как правило, дислокации образуются в процессе выращивания кристалла или при его механической и термической обработке. [c.81]

Локальные напряжения в твердом теле, так же как и грани, обладающие наибольшими значениями а, чаще всего являются центрами адсорбции. Наряду с гранями большое значение для адсорбции имеют дефекты структуры реальных кристаллов. Они изучаются физикой твердого тела, и здесь следует отметить лишь основные положения, непосредственно связанные с адсорбцией. Наиболее простыми- типами являются точечные дефекты по Френкелю, образованные избыточными (в междоузлиях) или внедренными атомами (или ионами), и дефекты по Шоттки, образованные недостающими в решетке атомами — вакансиями. Организованные совокупности точечных дефектов представляют собой дислокации, краевые (линейные) или винтовые. Дислокации выходят на поверхность в виде ступенек и обусловливают в основном несовершенство поверхностей. [c.138]

Дефекты влияют на многие физические свойства кристаллов. Различают точечные дефекты, роль которых играют примесные атомы, и собственные точечные дефекты, например вакантные узлы решетки или атомы в междоузлиях, и линейные дефекты — дислокации, а также двумерные дефекты — границы зерен. Для исследования влияния дефектной структуры кристаллов на их свойства необходимо приготовить материал, предельно свободный от различных несовершенств. Из него затем можно получить кристаллы с известным и достаточно точно дозированным количеством дефектов. Таким образом, первыми возникают проблемы очистки кристалла от примесных атомов и устранения в нем собственных дефектов, концентрация которых превышает термодинамически равновесную. [c.9]

Вследствие мозаичности реальных кристаллов в них существуют дислокации, т. е. линейные дефекты структуры кристаллов, образу- [c.149]

В реальных кристаллах часто наблюдаются небольшие смещения блоков кристалла (мозаичная структура). На границах смеш,енных областей располагаются линейные дефекты, обычно называемые дислокациями. [c.159]

Точечный дефект определяется как любое локальное нарушение структуры кристалла в отличие от линейных дефектов, как, например, дислокации. Ниже перечислены некоторые важнейшие классы точечных дефектов [c.195]

Структуру границ зерен можно представить двояким образом. Одним из возможных типов границ являются малоугловые границы, показанные на рис. 2.3. Эти границы состоят из выстроенных в ряд краевых дислокаций и возникают при небольшой разориентировке растущих кристаллических плоскостей. Ширина таких границ приближается к атомным размерам, и они служат границами раздела блоков внутри зерна. Несмотря на то, что блок может и.меть сам по себе точечные и линейные дефекты, он является достаточно совершенным кристаллом и для рентгеновских лучей будет представлять область когерентного рассеяния. [c.40]

Рекристаллизация. Как уже указывалось, термическая обработка шихты в тех случаях, когда основание люминофора получают осаждением из растворов, преследует две цели во-первых, образование оптически активных центров в результате диффузии соответствующих примесей, создание необходимых собственных дефектов, диссоциация комплексов ит. д., и во-вторых, уменьшение плотности линейных поверхностных дефектов и формирование кристаллов необходимых размеров. Потери энергии при малых размерах и несовершенстве кристаллов происходят не только в силу большой доли безызлучательных переходов на линейных и поверхностных дефектах, но и по чисто оптическим причинам увеличение пути света, вследствие многократного отражения и преломления его на границах зерен, вызывает рост потерь за счет поглощения как в объеме кристаллов при частично перекрывающихся спектрах поглощения и излучения, так и в поверхностных слоях и в связующем веществе, если из люминофора готовится экран. С другой стороны, чрезмерно большой размер зерен люминофора невыгоден, так как он вызывает потерю разрешающей способности экранов. Необходимо также учитывать, что наличие структурных дефектов типа дислокаций ускоряет диффузию активатора и его равномерное распределение по зерну. Следовательно, на определенном этапе формирования люминофора этих дефектов должно быть не слишком мало, а для придания способности к электролюминесценции определенная дислокационная структура должна сохраняться и в готовом люминофоре. [c.247]

Линейные дефекты кристаллической решетки — дислокации — благодаря присущей им мозаичной структуре вызывают заметное расширение линий дебаеграмм и поэтому довольно легко могут быть обнаружены рентгеновскими методами [И]. Образование дислокации в кристалле наглядно проявляется в его пластической деформации, которая происходит волнами с нарушением правильности строения решетки в узкой области. Решетка кристалла у центра дислокации сильно искажена механическими напряжениями и атомы смещены с их нормальных положений [14 [c.11]

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]

Граница зерен однокомпонентного поликристаллнческого твердого тела является специфической поверхностью раздела двух объемов одинакового состава, находящихся в одинаковом (твердом) фазовом состоянии. Структура границ зерен и их удельная свободная поверхностная энергия Огз во многом определяются степенью разориен-тировки зерен относительно друг друга. При слабой взаимной разори-ентации соседних участков кристаллов (их обычно называют в этом случае блоками) величина Огз мала и приблизительно линейно возрастает с увеличением угла разориептировки. На рис. I—11, а изображен Простейший вид подобной малоугловой границы блоков края неполных атомных плоскостей могут рассматриваться как особые линейные дефекты структуры твердого тела, называемые краевыми дислокациями (см. также с. 339). [c.29]

Пластическое деформирование кристаллических твердьа тел связано с появлением и передвижением в их объеме особых линейных дефектов структуры, подзываемых дислокациями (см. гл. IV, 4). Дислокация отделяет в плоскости скольжения ту часть кристалла, в которой произошло смешение атомов на одно межатомное расстояние, от той части кристалла, где такого смещения еще ае происходило (рис. Х1-31). Перемещение дислокации через весь кристалл приводит к сдвигу в плоскости скольжения на одно межатомное расстояние. Движение дислокаций может тормозиться различными дефектами кристаллической решет -кн инородными атомами, включениями, другими дислокациями, границами блоков монокристаллов, двойниковыми гр 1вицами, границами зерен в полик- [c.404]

С позиций структурного подхода кристалл рассматривается как совершено упорядоченная система неподвижных точек. Динамические аспекты поведения кристалла предполагают учет роли дефектов структуры. К ним относятся в первую очередь поверхностные дефекты наружные грани кристалла, ограничивающие периодичность решетки в пространстве (простые поверхности с низкими индексами, вицинальные поверхности, ориентированные совершенно иначе, чем предыдущие, поверхности произвольной ориентации и т. д.). Кроме того, важное значение имеют внутренние поверхности (трещины, поры, включения), границы блоков, линейные дефекты (краевые дислокации, границы неполных атомных плоскостей, ступени и сколы, винтовые дислокации и их выходы на поверхность) точечные дефекты (вакансии и межузель-ные атомы). Отсюда возникает необходимость знать природу, концентрацию, распределение всех типов дефектов и возможные способы их перемещения по кристаллу [71]. [c.71]

Применение этого метода дало возможность изучить дефекты структуры в кристаллах 4Nb205-22W03 наблюдать плоскость решетки в сплаве Си—Ti определить межплоскостное расстояние в кристаллах d—Те (/=373 пм) и отметить в них одномерные дефекты решетки (линейные дислокации). В частности, были получены последовательные снимки с интервалом в 0,3— 0,4 мин, демонстрирующие перемещение отдельных атомов тория в одну линию при воздействии облучения электронами, что предшествовало заро-дышеобразованию. Подсоединением телевизионного устройства к микроскопу [c.151]

ГЧ УЛьпые кристаллы. Кристаллы, состоящие из соверщенно оди-нaк JBыx элементарных ячеек, называются идеальными. Образующиеся в реальных условиях кристаллы могут несколько отличаться от кристаллов идеальных. Реальные кристаллы построены из некоторого числа блоков правильного кристаллического строения, расположенных приблизительно параллельно друг другу, ио все же несколько дезориентированных. Это явление называется мозаичностью структуры кристаллов, которая ведет к возникновению дислокаций, т. е. линейных, а также поверхностных и объемных дефектов структуры, образующихся 1з процессе роста кристаллов или же при пластической деформации. Помимо дислокаций в реальных кристаллах образуются также участки неупорядоченности, локализованные обычно около отдельных узлов решетки, — так называемые плоские дефекты. [c.72]

ДЕФЕКТЫ МЕТАЛЛОВ - нарушения регулярной кристаллической структуры металлов. Возникают при изготовлении и эксплуатации металлических изделий. Существенно влияют на свойства металлов. Д. м. классифицируют по морфологическим (наружные, внутренние, в сочленениях), генетическим (механические, термические, диффузионные, коррозионные, адсорбционные, радиационные, эрозионные, кавитационные, сварочные и др.) и структурным (трещины, поры, неметаллические включения, разнозернистость и др.) признакам. Кроме того, есть физ. классификация Д. м. (см. Дефекты в кристаллах), основывающаяся на атомном строении дефектов. В зависимости от размера Д. м. подразделяют на субмикродефекты, микродефекты и макродефекты (табл.). Субмикродефекты — нарушения регулярной кристаллической структуры металлов в атомном масштабе. Различают субмикродефекты точечные, линейные, поверхностные и объемные. Точечные нарушения бесконечно малы в трех измерениях. Возникают при вычитании атомов металла (вакансии и твердые растворы вычитания), внедрении собственных (атомы в междоузлиях) или инородных атомов (твердые растворы внедрения), а также замещении собственных атомов инородными (твердые растворы замещения). Образуют скопления в отдельности или в комбинации. Линейные субмикродефекты малы в двух измерениях и протяженны в третьем. Из них наибольшее значение имеют дислокации, обусловливающие мех. и др. свойства [c.336]

Д, в к. подразделяют на точечные, линейные, плоскостные (двумерные) и объемные. Элементарные типы точечных дефектов — вакансии, примесные атомы замещения или внедрения, В ионных кристаллах вакансии должны быть скомпенсированы так, чтЬбы кристалл в целом был элект-ронейтрален, поэтому точечные Д. в к. возникают парами и разноименно заряжены. Пара вакансий (отсутствукуг катион и анион) наз. дефектом Шоттки, вакансия в сочетании с внесенным катионом или анионом — дефектом Френкеля. Осн, линейные Д, в к,— краевая дислокация (обрыв плоскости, в к-рой расположены атомы, ионы или центры масс молекул) и винтовая дислокация (частичный разрыв такой плоскости с замыканием образовавшихся краев на параллельно расположенные плоскости). Двумерные Д. в к, связаны, в частности, с мозаичной (блочной) структурой реального кристалла в пределах отд. блоков существует структура, близкая к идеальной блоки повернуты друг относительно друга на неск. градусов, К двумерным Д, в к, относят плоскости, отграничивающие блоки, дефекты наложения слоев в плотной упаковке и др,, а также пов-сть кристалла. Объемные Д. в к. реализуются в виде скоплений точечных дефектов, каналов, включений. [c.152]

Вскоре после открытия дифракции рентгеновских лучей благодаря количественным измеретшям интенсивностей отраженных лучей стало ясно [6], что структура реальных кристаллов далека от идеальной. Иными словами, идеальные кристаллы, по первоначальному представлению кристаллографов, состоящие из соответствующим образом правильно упакованных элементарных ячеек, редко, если вообще когда-нибудь, существуют в природе. Результаты последних исследований механических свойств [7—И] кристаллов и их роста [И] привели к представлениям о существовании дислокаций (или, как их часто называют, линейных дефектов) двух главных типов, которые характеризуются нарухпеннем идеальной кристаллической решетки. [c.212]

Послойное травление. Протравленную поверхность кристалла с образовавшимися на ней фигурами травления фотографируют и после этого сполировывают с нее тонкий слой так, чтобы при этом не нарушалась дислокационная структура поверхности. Механическая полировка здесь непригодна, потому что при механической шлифовке или полировке создаются новые дислокации применять можно лишь химическую или ионную полировку. После полировки производят повторное травление той же поверхности тем же травителем и сравнивают полученную картину с предыдущей. Так как дислокация — линейный дефект, протяженный в глубь кристалла, то новые фигуры травления должны оказаться практически на тех же местах, где они были раньше, если они действительно отвечают выходам дислокаций. Если же фигуры травления соответствуют не дислокациям, а поверхностным или каким-либо другим дефектам, то новое расположение фигур травления не повторяет старое. [c.350]

В твердых неорг. телах, где доля своб. объема и амплитуды колебаний атомов кристаллич. решетки незначительны, Д. обусловлена наличием нарушений в их структуре (см. Дефекты в кристаллах), возникающих при изготовлении, нагревании, деформациях и др. воздействиях. При этом м. б. реализованы неск. механизмов Д. обмен местами атомов и обмен местами двух соседних атомов, одновременное циклич. перемещение неск. атомов, передвижение их по междоузлиям и др. Первый механизм преобладает, напр., при образовании твердых р-ров замещения, последний - твердых р-ров внедрения. Диффузионные процессы происходят с заметной скоростью только при высоких т-рах. Напр., как следует из табл. 6, коэф. Д. Oj в СаО и fjOj при повьпиении т-ры с 20 до 300 °С возрастают соотв. в 2 10 ° и 3 10 раз. При массопереносе в области линейных дислокаций и по поверхностным (границы зерен) дефектам в поликристаллич. телах D увеличиваются на 4-5 порядков. [c.104]

Все эти обстоятельства диктовали необходимость атомарных расчетов структуры ядра дислокации. Толчком к их проведению послужили классические исследования Виньярда и его сотрудников [ 113] радиационных дефектов, положившие начало Методу машинного моделирования дефектов решетки точечных, линейных, планарных (подробнее см. Обзор [114]). Первые работы по математическому моделированию ядра дислокации появились в 1964-1965 гг. [115, 116]. После того как парк ЭВМ в нашей стране пополнился машинами с достаточными быстродействием и памятью, в СССР были начаты работы по математическому моделированию ядра дислокации в металлах [117, 118], сплавах [119], ионных кристаллах [120]. За прошедший с начала исследований период появилось большое число работ, посвященных моделированию структуры ядра дислокации (см. обзоры [121,122]). [c.36]

Между тем, используя положения 1-4 и знание структурных характеристик, с помошью данной закономерности можно попытаться объяснить механизм получения совершенной структуры, например совершенного кристалла в процессе кристаллизации. Из положения 2 следует, что для достижения желаемого результата необходима линейная зависимость между частотой и амплитудой, т. е. между подведенной к стохастической системе энергией и структурой. Одной из причин, приводящей к несовершенству кристалла, являются дислокация, дисклинация и другие топологические дефекты. [c.400]

Смотреть страницы где упоминается термин Линейные дефекты структуры Дислокации в кристаллах: [c.35] [c.250] [c.339] [c.34] [c.198] [c.159] [c.314] [c.311] [c.162] [c.152] [c.314] [c.322] [c.334] [c.821] [c.14] [c.315] [c.119] [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология