рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Источник Франка–Рида

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Источник Франка–Рида

Источник Франка–Рида - раздел Физика, Явление дифракции в кристаллических структурах В Результате Движения Краевой Дислокации Вдоль Ее Плоскости Скольжения Две Со...

В результате движения краевой дислокации вдоль ее плоскости скольжения две соседние части кристалла смещаются друг относительно друга на одно межатомное расстояние. В процесс пластической деформации вовлекается очень большое число дислокаций. В результате этого все дислокации должны были бы мигрировать к поверхности и исчезать на ней, оставляя за собой относительно бездислокационный кристалл. Однако этого не происходит. И дело не в том, что существуют закрепленные дислокационные линии, которые не движутся. Необходимое число дислокаций возникает из источника внутри кристалла. Франк и Рид описали возможный механизм длительной генерации дислокаций, обычно называемый источником Франка-Рида.

Практически все кристаллы содержат то или иное количество ростовых дислокаций, которые пересекаясь между собой, образуют трехмерную сетку. Франк и Рид представили источник в виде подвижного сегмента дислокационной линии, закрепленного на концах неподвижными точками, являющимися пересечением дислокаций или узлами.
В качестве точек закрепления могут действовать примесные атомы. При приложении напряжения дислокационный сегмент перемещается в плоскости скольжения, но, будучи закрепленным по концам, он изгибается, как показано на рис. 62.

Рис. 62. Движение дислокации АВ под действием силы F(I),

положение II – полуокружность, положение равновесия

Сила, стремящаяся вернуть дислокацию в исходное положение, является линейным натяжением Т. Сила, действующая нормально к дислокационным линиям и приводящая к увеличению площади скольжения, равна , где – длина дислокационного сегмента; – сдвиговое напряжение; – величина вектора Бюргерса.

Общая сила, действующая на дислокацию в положении I, равна , она компенсируется линейным напряжением, так что . Если радиус изгиба дислокации меньше, то длина ее больше, т. е. линейная энергия у нее больше, поэтому необходимо более высокое приложенное напряжение, чтобы сохранить этот радиус. Напряжение, необходимое для достижения сегментом полуокружности (),

где – модуль сдвига.

Это напряжение критическое, выше него конфигурация нестабильна, и дислокация расширяется наружу неограниченно.

Если источник становится активным, то минимальное сдвиговое напряжение, необходимое для продолжения испускания дислокационных петель, составляет приблизительно . Если этого не происходит, то обратное напряжение от первой дислокационной петли будет достаточным, для уменьшения сдвигового напряжения ниже его критической величины источник станет неактивным. Действие источника схематически показано на рис. 63.

Когда приложенное напряжение достигает , дислокационный сегмент расширяется вперед (показано на рисунке последовательными положениями 0, 1, 2, 3, 4, 5). В положении 4 части дислокационной петли а и будут иметь винтовые компоненты противоположного знака, т. е. они будут двигаться навстречу друг другу и в одной и той же плоскости скольжения до тех пор, пока не встретятся и взаимно не уничтожатся. Результатом будет образование дислокационной петли, которая продолжает расширяться в своей плоскости скольжения. Одновременно восстанавливается исходный сегмент, и весь процесс начинается снова, и так будет продолжаться до тех пор, пока действует приложенная сила. Число дислокаций увеличивается до того времени, пока в результате взаимодействия упругих полей деформации суммарное обратное напряжение не сбалансирует критическое напряжение сдвига , необходимое для действия источника, после чего источник становится неактивным.

Рис. 63. Источник Франка–Рида. 0, 1, 2, 3, 4, 5 – последовательные положения дислокационного сегмента под действием силы F. Стрелками показано расширение петель

Из рентгеновских исследований дислокаций в слабодеформированных кристаллах германия были оценены количества внутренних источников дислокаций. Оказалось, что их число лежит между 10⁸ и 10⁹м^-3 (10² и 10³ см^-3).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Явление дифракции в кристаллических структурах

На сайте allrefs.net читайте: "Явление дифракции в кристаллических структурах"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Источник Франка–Рида

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Уравнение Вульфа–Брэггов
Это уравнение выведено в 1913 г. английскими учеными Вильямом Генри Брэггом (отцом) и Вильямом Лоренцом Брэггом (сыном) и независимо профессором Московского университета Юрием Викторовичем Вульфом

Порядок отражения
Рассмотрим плоскость (hkl). Эта плоскость от координатных осей отсекает отрезки . Межплоскостное расстояние для параллель

Сфера Эвальда
Рассмотрим два атома в цепочке атомного ряда А и В (рис. 54). Рис. 5

Рассеяние на атоме
При рассеянии падающей волны на электроне выражение для интенсивности может быть записано следующим образом: ,

Законы погасания для различных типов структур
Условия, при которых структурный фактор обращается в ноль, носят название законов погасания. Для каждого типа решеток существует свой закон погасания. Но если быть точным, то, как правило, у

Реальная интенсивность
Теоретически рассчитанные значения интенсивности рассеянного излучения всегда оказываются больше реального значения. Это обусловлено тем, что расчеты проводятся в рамках кинематической теории рассе

Реальные кристаллы. Дефекты в кристаллах
В идеальном кристалле при термодинамическом равновесии расположение материальных частиц характеризуется трехмерной периодичностью. Геометрической схемой периодичности является пространственная реше

Центры окраски
Центрами окраски называются комплексы точечных дефектов, обладающие собственной частотой поглощения света и соответственно изменяющие окраску кристалла. Введение центра окраски в кристалли

Радиационные дефекты
Рассмотрим дефекты, возникающие в кристалле под действием ионизирующего облучения или частиц высоких энергий, так называемые радиационные дефекты. Действие радиации на кристалл созд

Линейные дефекты
Представление о дислокациях или одномерных линейных дефектах привело к более полному пониманию физического поведения кристаллов и их свойств и обеспечило разработку основных принципов для получения

Вектор Бюргерса
Для описания дислокаций в реальных кристаллах введено понятие о контуре Бюргерса, а реальный кристалл, содержащий дислокацию, сравнивается с гипотетическим совершенным кристаллом. Вектор Бюргерс

Плотность дислокаций
Плотность дислокаций – это число линий дислокаций, пересекающих единичную площадку в кристалле, ее размерность в СИ – это м -2 (обычно измеряется в см -2). Плотность ди

Краевые и винтовые дислокации
Дислокация, или граница, определяющая область кристалла, в которой произошло скольжение, от области, в которой скольжение еще не произошло, в общем случае не является прямой линией и не ограничена

Методы наблюдения дислокаций
Большинство методов экспериментального наблюдения дислокаций основано на регистрации искажений в решетке, обусловленных дислокацией. Простейший метод обнаружения дислокаций – метод избират

Тензорное исчисление
Физические свойства кристаллов описываются соотношениями между измеряемыми величинами. Если свойство определяется соотношением между величинами, каждая из которых характеризуется как величиной, так

Влияние симметрии кристаллов на их свойства
Ключ к этому вопросу – принцип Наймана. Физическое свойство кристалла – это соотношение между определенными измеряемыми величинами, характеризующими кристалл. Например, упругость – есть некоторое с

Тензоры третьего ранга
У некоторых кристаллов при приложении к ним механического напряжения возникает электрический момент, величина которого пропорциональна приложенному напряжению. Это явление называется пьезоэлектр

Уменьшение числа независимых модулей
В общем случае тензор третьего ранга имеет 33 независимых компонент. Если выписать полностью все его компоненты, то они образуют не квадратную таблицу, а куб. Первый индекс озна

Тензор напряжений
Если тело находится под действием внешних сил или если любая часть тела действует с некоторой силой на соседние части, то тело находится в напряженном состоянии.

Одномерная деформация
Рассмотрим струну. Зафиксируем начало координат О. Растянем струну. После растяжения произвольная точка перейдет в

Двумерная деформация
Рассмотрим деформацию растяжимой плоской пластинки (рис. 70). Выберем начало координат. Будем ограничиваться рассмотрением малых смещений. Пусть точка Р с координатами (х1, х

Трехмерная деформация
Определение деформации трехмерного тела вводится аналогично предыдущим рассмотрениям. (i, j = 1, 2, 3),

Упругость. Тензоры четвертого ранга
1. Закон Гука. Под действием напряжения форма твердого тела изменится. Если величина напряжения ниже определенного предельного значения, называемого пределом упругости, то деформация являе

Влияние симметрии
Вследствие симметрии кристалла число независимых Sij и Cij уменьшается еще больше. Упругость является центросимметричным свойством. Это означает, что если оси координат преобр

Взаимная связь физических свойств кристаллов
Когда рассматривается какое-либо физическое свойство, обычно учитывается связь его с остальными свойствами кристалла. В действительности все свойства кристалла взаимосвязаны, и под влиянием внешних