5.2 线缺陷 固体物理 教学课件.ppt

§5-2 线缺陷——位错 晶体内部偏离周期性点阵结构的一 维缺陷称为线缺陷晶体中最重要的一种线缺陷是位错 位错在晶体的范性与强度、断裂、 相变以及其他结构敏感性问题中起着 重要作用一、位错的基本类型位错是晶体结构中的一种缺陷， 也可以说是原子排列的一种特殊组态 位错最简单、最基本的类型是“刃 位错”和“螺位错”刃位错(棱位错）螺位错fd动画位错线的特征1.滑移区与未滑移区的分界线； 2.位错线附近原子排列失去周期性； 3.位错线附近原子受应力作用强，能量高，位 错不是热运动的结果； 4.位错线的几何形状可能很复杂，可能在体内 形成闭合线，可能在晶体表面露头，不可能 在体内中断刃位错的特点是位错线垂直于滑移矢量b；螺位错的特点是位错线平行于滑移矢量bb又称为伯格斯（Burgers）矢量，它的模等 于滑移方向上的平衡原子间距，它的方向 代表滑移方向 位错线与滑移矢量既不平行又不垂 直，属混合型位错，混合位错的原子 排列介于刃型位错和螺型位错之间， 可以分解为刃型位错和螺型位错 二、位错的运动1. 位错的滑移在图中，对含有刃位错的晶体加平行于伯 氏矢量的切应力，位错线周围的原子只要移 动很小的距离。

如果应力继续作用，位错线 将继续向右运动，直至移出晶体所在表面形 成台阶显然，位错运动只需逐排克服原子 间的结合力，因而使位错滑移所需要的临界 切应力小fd动画2. 位错的攀移刃型位错在垂直于滑移方向上的运动 成为攀移，实质是多余半晶面的伸长或缩 短在图中，当位错刃部的空位扩散离开 多余的半原子面（实际是格点原子或间隙 原子扩散到位错线附近）时，多余半晶面 伸长，位错向下攀移，称为负攀移；反之 ，若空位扩散到位错线附近，半原子面缩 短，位错向上攀移，称为正攀移位错的 攀移过程是空位或间隙原子的扩散过程。