Дислокація (кристалографія)

Дислока́ція — лінійний дефект у кристалі, додаткова кристалічна площина, вставлена в кристалічну ґратку.

Крайова дислокація
Вектори Бюргерса для крайової та гвинтової дислокації

Загальний опис

Дефект у кристалічних ґратках, що порушує регулярне чергування атомних (кристалографічних) площин, зосереджений у малій області в кристалі. Здатний пересуватися в кристалі внаслідок послідовного переміщення атома з положення, яке він займає, в сусіднє. Через те, що енергія активації такого процесу звичайно невелика, дислокації можуть переміщатись швидко. Переважно зустрічаються в твердих кристалах.

Розрізняють крайові й гвинтові дислокації, а також дислокації змішаного типу. На границях розділу матеріалів з різною кристалічною структурою можуть утворюватися дислокації невідповідності. В окремих випадках дислокації утворюють дислокаційні петлі.

Кожна дислокація характеризується вектором Бюргерса. Густину дислокацій у кристалі вимірюють на одиницю площі.

Рухом дислокацій пояснюється пластичність матеріалів. Дислокації також грають велику роль у процесі росту кристалів.

Дислокації в матеріалах напівпровідникової електроніки призводять до погіршення властивостей матеріалів, тому кристали намагаються виростити з якомога меншою густиною дислокацій. З іншого боку, дислокації покращують пластичність сталей, тож залізо кують, щоб збільшити густину дислокації у ньому.

Методи дослідження

Якщо дислокація присутня, то ніякими штучними методами її не усунеш. Тому існують певні методи аналізу дислокації:

  • вибіркове травлення — якщо повторний механізм обробки та травлення не змінює положення в просторі ямок травлення, тоді цей дефект називається дислокацією;
  • метод декорування — поверхня обробляється парою золота (або іншою фазою тієї речовини, щоб її було видно в скляному мікроскопі);
  • метод фотопружності. Дислокації — пружні зміни в структурі кристала. Різні ділянки характеризуються різними структурними змінами, тому взаємодія випромінювання буде різна, реакція також;
  • метод електронної мікроскопії — метод полягає в тому, що взаємодія рентгенівського випромінювання зі зміщеними та незміщеними атомами буде відбуватись по-різному.

Див. також

Джерела

  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  • Defects in Crystals/ Prof. Dr. Helmut Föll website Chapter 5 contains a wealth of information on dislocations;
  • DoITPoMS Online tutorial on dislocations, including movies of dislocations in bubble rafts;
  • Scanning Tunneling Microscope – Gallery Image gallery, including a dislocations page, seen at the atomic level of metal surfaces, by the surface physics group at the Faculty of Physics, Vienna University of Technology, Austria.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.