The new science of strong materials

Краевые и винтовые дислокации
Теория дислокаций чрезвычайно сложна и в конце
-
то концов наибольший интерес она представляет
,
по
-
видимому
,
для
узких специалистов
.
Однако нам следует упомянуть о двух основных типах дислокаций
-
краевой и винтовой
.
Краевая
дислокация была введена в обиход Дж
. 
Тэйлором в
1934 
году
.
Она проще и легче для понимания
.
Как мы уже говорили о
ней в
главе
3
(
рис
. 28),
она создана
,
по существу
,
лишним слоем атомов
,
вдвинутым в кристалл словно лист бумаги
,
наполовину вложенный между страницами книги
.
Краевые дислокации могут возникнуть в процессе образования
кристалла
.
Примером их могут служить так называемые
“
малоугловые границы
”:
когда два растущих кристалла
встречаются под небольшим углом и соединяются вместе
,
образуя сплошное тело
,
линия их соединения оказывается
цепочкой краевых дислокаций
,
которые впоследствии могут
,
конечно
,
перебраться на новые места
.
Существование винтовых дислокаций предсказал в
1948 
году Франк
.
Они понадобились ему не столько для объяснения
механических свойств кристаллов
,
сколько для объяснения их роста
.
Переход атомов или молекул из раствора или из
пара и более или менее непрерывное осаждение их на растущем твердом кристалле сопровождается изменением энергии
системы
.
Пойдет или не пойдет такой процесс
-
зависит от так называемого пересыщения
,
грубо говоря
,
от того
насколько охотно молекулы покидают раствор или пар
.
Можно
,
например охладить раствор сахара или соли значительно
ниже температуры
,
при которой должны расти кристаллы
,
а кристаллы не появятся
,
пока не окажется для них
подходящей поверхности
.
Для гладкой плоской поверхности можно вычислить степень пересыщения
,
которой можно достичь без выпадения
материала
.
Она оказывается довольно большой
.
Франка занимало
,
что на практике многие кристаллы растут себе на
здоровье при пересыщениях
,
которые намного меньше теоретически рассчитанных для присоединения атомов к плоской
поверхности
.
И в самом деле
,
если бы нам всегда пришлось осаждать кристаллы только на плоскую поверхность
,
многие
кристаллы вряд ли вообще были бы получены
.
Но можно показать
,
что если поверхность имеет нерегулярность
,
неровность
,
такую
,
как
,
например
,
ступенька высотою хотя бы в одну молекулу
, -
осаждение будет намного легче
.
Ступенька дает довольно уютное пристанище блуждающим молекулам
,
которые стремятся осесть именно здесь
.
Так и
каменщик кладет кирпичи на уступе кладки
.
И точно так же
,
как и в случае кирпичной кладки
,
добавив один элементик
,

---

VIVOS VOCO: 
Дж
. 
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» -