Дефекты кристаллов линейные

Что такое линейные и плоские дефекты кристаллов и каким образом они возникают [c.381]

Важный вид несовершенств в кристалле — линейные дефекты, или дислокации. Плотность дислокаций зависит от условий образования кристалла. Для металлов число дислокаций, проходящих через единицу площади, не менее 10 см для германия, кремния гь 10 см- , а при особых условиях их удается снизить до 10 см-2. 3 отличие от точечных дефектов, дислокации не являются статистически равновесными образованиями в равновесном кристалле они должны отсутствовать, поскольку образование их связано с очень значительным возрастанием энергии, а энтропийный выигрыш при этом невелик. Однако в процессе кристаллизации дислокации всегда возникают. Механические напряжения вызывают движение дислокаций, причем этот процесс сопровождается появлением в кристалле точечных дефектов. [c.193]

Рис. 6.8. Линейный дефект кристалла (винтовая дислокация)

Различают два основных типа дислокаций — краевые (или линейные) и винтовые. На рис. 42, а кристалл с правильной решеткой изображен в виде семейства плоскостей (атомных, молекулярных или ионных). Допустим, что одна из плоскостей оборвана внутри кристалла и образовавшаяся щель сомкнута так, что вдали от места обрыва восстановлена правильная решетка. Край оборванной плоскости образует в кристалле линейный дефект, называемый краевой дислокацией (рис. 42,6). [c.167]

Рис. 2. Деформация контура Бюргерса ( ) при введении в кристалл линейных дефектов а — замкнутый контур в идеальном (без дефектов) кристалле б—замкнутый контур с иглообразным дефектом (площадь, ограниченная контуром, может изменяться) в — разомкнутый контур с дислокацией (его можно замкнуть вектором Бюргерса Ь).

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]

Причинами неравновесного состояния кристаллов линейных гибкоцепных полимеров обычно являются их небольшие размеры и дефекты (гл. 4). Ламелярные и фибриллярные кристаллы, а также кристаллы типа бахромчатой мицеллы сильно отличаются от равновесных вследствие их большой удельной поверхности (гл. 3). На рис. 9.1 тонкими линиями изображены кривые температурной зависимости свободной энтальпии метастабильных кристаллов различной степени устойчивости. Эти кривые находятся над соответствующей кривой равновесного кристалла. Кривизна кривых ламелярных и равновесного кристаллов [c.183]

Наконец, помимо рассмотренных точечных дефектов возможны линейные, плоскостные и объемные искажения кристаллической решетки. Один из видов искажений — краевая дислокация— показан на рис. 5.10. Такие искажения маловероятны у ионных кристаллов из-за увеличения энергии отталкивания катион — анион . Однако они имеют место в решетках металлов и оказывают сильное влияние на некоторые физические свойства, такие, как пластичность. [c.137]

К двухмерным (плоскостным) дефектам кристаллов относятся границы между зернами кристаллов, внешняя поверхность кристалла и ряды линейных дислокаций. Кроме того, реальный кристалл состоит из большого числа малых блоков, немного дезориентированных друг относительно друга. Линейный размер блоков лежит в пределах 10 — 10 см. [c.466]

Вторым вопросом, который возникает при анализе процесса преобразования энергии поля в люминесценцию, является вопрос об источнике разгоняемых полем электронов [29]. Скорее всего роль такого источника играют скопления меди на линейных и поверхностных дефектах кристаллов (см. гл. IV), причем по соседству с ними и возникают области концентрации электрического поля. [c.51]

Основным отличием точечных дефектов от линейных и поверхностных является то, что они могут существовать в термодинамическом равновесии в кристалле при конечной температуре. Линейные же и поверхностные дефекты являются метастабильными образованиями, возникающими при росте, механической деформации или вследствие термической обработки кристалла. Следовательно, можно получить кристалл, не содержащий линейных или поверхностных дефектов (за исключением, конечно, внешних ловерхностей кристалла), но он всегда будет содержать точечные дефекты того или иного вида. [c.162]

Поверхностные дефекты, наблюдаемые на поверхности кристаллического тела или на границе кристаллов между собою, представляют собой комбинации большого числа различных точечных и линейных дефектов. [c.163]

Кроме точечных дефектов несовершенство кристалла в значительной степени определяется смещениями и перестановками элементов решетки (линейными дефектами), поворотом слоев в кристалле (плоскостные дефекты), образованием пор, пустот и включений (объемные, трехмерные дефекты). Наиболее заметные отклонения от идеальной структуры наблюдаются на поверх- [c.431]

Дефекты в кристаллах могут возникнуть при механических воздействиях, деформациях, когда появляются всевозможные макродефекты (трещины, сдвиги и т. п.). В процессе выращивания кристаллов несоблюдение необходимых условий может вызвать образование линейных дефектов, перемещений (дислокаций) целой группы частиц. К сложным искажениям кристалла относятся плоские дефекты, при наличии которых поликристаллические тела могут состоять из набора блоков, зерен, соединенных между собой и произвольно ориентированных. [c.141]

НИИ на свойства твердых тел. Тепловые дефекты возникают как следствие тепловых колебаний частиц в узлах пространственной решетки кристалла. Обычно тепловые колебания частиц не приводят к нарушениям идеальной структуры кристалла. Исключения возникают, если та или иная частица или группа частиц приобретают повышенный запас кинетической энергии и покидают узлы кристаллической решетки. В зависимости от геометрии возникающих при этом дефектов их можно разделить на три группы точечные, линейные и поверхностные. [c.88]

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]

Поэтому был разработан общий метод для расчета энергий и собственных функций электронов при хемосорбции молекулы на поверхности кристалла, основывающийся на простом методе молекулярных орбит. Применимость этого метода определяется тем, насколько справедливо предположение о сведении многоэлектронной задачи к одио-электронной с заранее заданной зависимостью потенциала ьг координат электрона. Этот критерий применимости ограничивает изучаемые адсорбенты ионными кристаллами и полупроводниками. Поэтому качественными результатами при хемосорбции на металлах можно пользоваться только с крайней осторожностью. Принцип метода аналогичен. методу Лифшица и Костера — Слетера, применявшемуся к рассмотрению дефектов кристалла. Пользуясь методом молекулярных орбит, получаем вариационным способом обычно рекурентные уравнения для коэффициентов разложения по атомным функциям з линейном приближении. Эти уравнения можно перевести в такие, в которых отдельные коэффициенты разложения выражены функциями, похожими на функции Грина. В этих выражениях содержатся только коэффициенты разложения по функции Ванье, принадлежащие ячейкам кристалла, на которые распространяется потенциал воз.мущения, создаваемый хемосорбированной молекулой. Эта теория, являющаяся обобщением теории Волькенштейна, признает, что [c.34]

Лаусон и др. [7], исследовавшие низкотемпературную диснерсию в полипирролндоне [найлон-4], предположили, что водородные связи в амидных группах молекулы полиамидов могут участвовать в распространении релаксации вдоль главной цепи полимера. На этом основании они пришли к выводу о том, что низкотемпературная у-релаксация, связанная с движением метиленовых групп, может иметь место в линейных полимерах, если в цепи содержится последовательность, состоящая не менее чем из трех метиленовых групп. Позднее Гоффман и др. [8] предположили, что у-релаксационный максимум в полиэтилене и полихлортрифторэтилене обусловлен наличием двух независимых релаксационных механизмов, один из которых (ус) был отнесен к движению концов полимерных цепей в дефектах кристаллов, а другой (уа) к движению в аморфных областях. Это предположение можно использовать для объяснения экспериментальных данных, полученных при изучении [c.159]

Поверхностные слои кристаллов минералов Сз8, СгЗ, СзА, С4АР, а также различных их твердых растворов содержат различные типы дефектов (точечные, линейные, поверхностные, объемные), которые обусловливают разную химическую активность соответствующих локальных точек или зон кристалла. По данным А. А. Байкова, С. Д. Окорокова, Ю. М. Бутта, Р. Кондо, С. Брунауэра и других исследователей, при соприкосновении с молекулами НгО на поверхности кристаллов и вблизи нее могут происходить следующие явления и процессы 1) адсорбция молекул НгО на поверхности кристаллов, при этом возможно электролитическое разложение части молекул воды на Н+ и ОН- 2) взаимодействие ионов Н+, [c.339]

Эта глава посвящена отжигу макромолекулярных кристаллов и представляет собой пог1Ытку суммировать результаты процесса, являкнцегося логическим завершением того, что было изложено в серии глав о кристаллах линейных макромолекул. Основой для понимания кристаллов служит описание их структуры, морфологии и дефектов (гл. 2 — 4). Зарождение и рост кристаллов (гл. 5 — 6) — процессы, в результате которых происходит образование исходной кристаллической структуры, Отжиг характеризует возможные изменения в этой исходной кристаллической структуре. [c.443]

Большие кристаллы гибкоцепных линейных полимеров приближаютс. к термодинамически устойчивьм кристаллам и представляют собой три-виалы ый пример однофазных систем, которые при температуре плавления претерпевают резкий фазовый переход первого рода и переходят в рисплав, как это показано в разд. 8.2.3. Обычные частичнокристаллические образцы гибкоцепных линейных полимеров, как показано в разд. 9.1 и 9.3, метастабильны. Они закристаллизованы не полностью а кристаллы в них не совершенны. Для описания метастабильного состояния таких образцов может быть успешно использована двухфазная модель. При рассмотрении кристаллической фазы необходимо прежде всего учитывать небольшой размер кристаллических областей. Внут ранние дефекты кристаллов, рассмотренные в разд. 4.3.3 и 4.3.4, имею по-видимому, меньшее значение (см., однако, работу [ 22]). Свойства аморфной фазы часто не могут быть определены путем экстраполяции свойств расплава при высоких температурах к низким температурам, поскольку возможно некоторое упорядочение аморфной фазы (особенно в растянутых образцах), которое следует принимать во внимание (разд. 9.3.3), Учет этих факторов позволяет понять по крайней мере особенности конца необратимого плавления, если устранены эффекты перестройки кристаллов рекристаллизации, которые часто затрудняют определение истинного температурного интервала плавления. В разд. 9.6 сделана попытка объяснить эффекты, наблюдаемые в начале области плавления, на основании представления о плавлении поверхностного слоя кристаллов. [c.326]

К нестабильным линейным дефектам кристалла относятся цепочки точечных дефектов — вакансий или междуузель-ных атомов длительно существовать они пе могут. [c.315]

Дефекты в кристаллах принято классифицировать по их размерам точечные и атомные дефекты (нульмерные), линейные дефекты (одномерные), поверхностные дефекты (двумерные). Появление объемных дефектов соответствует выделению второй фазы и, следовательно, нарушению монокристалличности обра з-ца. В этом случае создается гетерогенная система, в которой выделившаяся фаза не оказывает непосредственного влиякия на структурно-чувствительные свойства материнской фазы, хотя свойства образца в целом претерпевают заметные и часто резкие изменения. [c.161]

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]

Стехиометрические нарушения, а также инородные примеси неизбежно вызовут местные искажения геометрического порядка в кристалле. Все эти нарушения могут в ряде случаев привести к тому, что кристалл окажется разделенным трещинами на отдельные микрокристаллические блоки, в той или другой степени скрепленные друг с другом. Такое блочное строение характерно для многих кристаллических тел (например, различные силикагели, алюмогели, активированный уголь и др,), имеющих важное значение в гетерогенном катализе. Таким образом, в реальном кристалле, кроме обусловленных термодинамическими причинами тепловых дефектов, имеются необратимые нарушения, связанные с историей образования данного образца, так называемые биографические дефекты. Поскольку нарушения решетки приводят к энергетической неравноценности отдельных элементов кристалла, наличие этих нарушений облегчает образование и дополнительного количества тепловых дефектов, число которых может быть значительно больше, чем в идеальном кристалле. Отклонения от свойств идеального кристалла могут быть обнаружены и экспериментально. Так, сухие кристаллы поваренной соли разрушаются при натяжениях порядка 4 кГ/см , в то время как теоретический расчет дает величину порядка 200 кГ1см . Если же эксперимент проводить с кристаллом, погруженным в насыщенный раствор соли, т, е, в условиях, когда возможно залечивание микродефектов, опытная нагрузка приближается к теоретической. Изучение интенсивности отражения от кристалла рентгеновских лучей (Ч, Г. Дарвин) показало, что многие кристаллические тела состоят из совокупности микрокристаллов, повернутых друг к другу под различными углами. При этом было установлено, что для большинства кристаллических тел линейный размер отдельных блоков равен 10 -ь10- см. Такой же результат был получен и при исследовании лауэграмм механически деформируемых кристаллов (А. Ф. Иоффе). Объемная блочная [c.340]

Дефекты структуры реальных кристаллов разнообразны. Прежде всего, различают точечные, линейные и поверхностные дефекты. Простейшие и в то же время важнейшие точечные дефекты это незанятые узлы решетки или вакансии и атомы, находящиеся в междуузлиях. Существование таких дефектов связано с тем, что отдельные атомы или ионы решетки имеют энергию, превышающую ее среднее значение при данной температуре. Такие атомы колеб- [c.162]

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]

Прочность металлов в среднем на два порядка меньше теоретической прочности бездефектного кристалла сТтеор (сгтеор 0,1 Е). Такое различие обусловлено тем, что термодинамически вероятно наличие в металле достаточно высокой плотности дефектов кристаллического строения еще до деформации. Пластичность - как свойство подвергаться остаточному формоизменению - реализуется при деформации путем скольжения (трансляционного и зернограничного) и двойникования структурных элементов. Причем процесс скольжения не является результатом одновременного смещения атомов соседей. Процесс скольжения осуществляется путем последовательного смещения отдельных групп атомов в областях с искаженной решеткой. Нарушение кристаллической ре-ше йси означает, что их атомы выведены из положения минимума потенциальной энергии. Поэтому для их смещения требуется меньше энергии и напряжения. Наиболее распространенными дефектами кристаллической решетки являются линейные дефекты - дислокации (винтовые и краевые). Под действием приложенных напряжений про- [c.77]

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]

Пикнометрическая плотность по этиловому спирту отражает плотность упаковки кристаллов с учетом межкристаллитовых пор и структурных дефектов соответствующих размеров. Показатель du весьма важен как фактор суммарной оценки степени упорядочения структуры того или иного типа кокса. Меньшие чем 2,08 г/см значения пикнометрической плотности отражают неудовлетворительные структурные характеристики, в том числе повышенный коэффициент линейного термического расширения. [c.35]

Мезофазные сферы в момент их возникновения и при последующем росте, по данным световой микроскопии в поляризованном свете, а также дифракционного и рентгеноструктурного анализов, являются оптически одноосными положительными кристаллами гегсагональной системы. Показанные на рис. 2-4, а изгибы слоев приводят к тому, что на краях они перпендикулярны к касательной поверхности сферы. Это, по-видимому, способствует начальной коалесценции. В условиях относительно низкой подвижности мезофазы и случайной взаимной ориентации коалесцирующих сфер образования простой слоистой структуры не происходит. При этом возникают структуры, отличающиеся множеством дефектов упаковки слоев линейных, изгибов, нарушений непрерывности. Исследования профилей рефлексов (002) рентгенограмм мезофазы с учетом эффектов гьбсорбции и поляризации рентгеновских лучей, а также фактора рассеяния атомов углерода показывают, что средние значения межслоевого расстояния 002 равны примерно 0,350 нм [2-89]. Отдельные пачки слоев с разными значениями межслоевого расстояния имеют размеры до 2 нм. При нагревании сферы мезофазы могут расщепляться и приобретать относительно плоскую конфигурацию. То же происходит и при графитации мезофазы. Флуктуация межслоевых расстояний у графитирующейся мезофазы наивысшая. [c.46]

Не менее важное значение для получения надежных картин травления имеет правильная обработка поверхности образца. Обычно кристаллы шлифуются и механически полируются, однако иногда уместна электролитическая полировка. Для выявления дислокаций в поликристаллических образцах карбида ниобия шлиф обрабатывался после химического травления в ванне с раствором [пН2504 + тНЫ0з + рНР]. Полученные ямки, плотность которых 10 см-2, образовывали характерные субграницы. При многократном травлении их расположение практически не изменялось. Часто П0 виду и расположению ямок травления можно определить направление дислокационных линий. Так, при исследовании поликристаллических образцов природного кварца методом гидротермального травления были обнаружены плоскодонные и пирамидальные ямки. Плоскодонные ямки соответствовали промежуточному положению дислокаций. Применяя послойное травление, можно определить пространственное распределение линейных дефектов. [c.160]

Благодаря наличию большого числа дефектов в кристаллитах полимера (в отличие от кристаллов низкомолекулярных веществ) мы можем количественно определить доли кристаллической и аморфной частей в закристаллизовавшемся полимере. В зависимости от природы полимера и условий кристаллизации доля крис таллической части может колебаться от 20 до 807о- В поливинил хлориде и в каучуках степень кристалличности даже меньше 2 %. Натуральный каучук обычно кристаллизуется на 10—15% и ли1пь при многолетнем хранении — на 25%. Напротив, в специально полученном линейном полиэтилене степень кристалличности мо жет достигать 95%. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология