晶體中的位錯(cuò)PPT課件

1、 第1頁(yè)/共78頁(yè)79271512512！C 第2頁(yè)/共78頁(yè)第3頁(yè)/共78頁(yè)101011 01100000002112Tijx 1x 2x 3x1 1n1p1x2 2n2p2x3 3n3p3第4頁(yè)/共78頁(yè)lkjkilijTT332332133123322212211331122111ij2222nnnnnnnnnnnnnnn33220201121100622101010126201112010262t3627929！C第5頁(yè)/共78頁(yè)0211021101100211021101100211第6頁(yè)/共78頁(yè) 232221)()()(bbb232221)()()(bbb232221)()()(

2、bbb第7頁(yè)/共78頁(yè) 堆垛及堆垛層錯(cuò)第8頁(yè)/共78頁(yè)第9頁(yè)/共78頁(yè) 第10頁(yè)/共78頁(yè)例如(110)面。(110)面 )111 ()111 ()111 (211 211 )111 (第11頁(yè)/共78頁(yè) 第12頁(yè)/共78頁(yè) )111( 第13頁(yè)/共78頁(yè)。這時(shí)，不稱(chēng)為滑移層錯(cuò)。3/ 111 )111(第14頁(yè)/共78頁(yè) 。第15頁(yè)/共78頁(yè)ABCABCABACABCABC，這。這時(shí)的 。)111(3/ 111 第16頁(yè)/共78頁(yè) ABCABCABACABCABC第17頁(yè)/共78頁(yè) 第18頁(yè)/共78頁(yè)湯普遜（Thompson）記號(hào) 第19頁(yè)/共78頁(yè)011110111 112121 011 第

3、20頁(yè)/共78頁(yè)2/1013/11162116/1013/11061036231第21頁(yè)/共78頁(yè) 。 。)111(2/ 011第22頁(yè)/共78頁(yè) 。 第23頁(yè)/共78頁(yè) 121112A B AB 121 6111261101 21第24頁(yè)/共78頁(yè) 如果AB位錯(cuò)切動(dòng)所走的第一步是A，然后再切動(dòng)B，出現(xiàn)層錯(cuò)能非常高的層錯(cuò)示。這種高能層錯(cuò)是不穩(wěn)定的，它會(huì)萌生一對(duì)位錯(cuò)偶并掃過(guò)原來(lái)層錯(cuò)區(qū)以降低其能量。萌生一對(duì)部分位錯(cuò)環(huán)C+ C，C位錯(cuò)在原來(lái)層錯(cuò)的A層掃過(guò)，使得原來(lái)的A位錯(cuò)變成A+C=B，C位錯(cuò)在原來(lái)層錯(cuò)A層上面的掃過(guò)，在兩邊留下C和C位錯(cuò)。這樣把原來(lái)層錯(cuò)區(qū)的A-A層的高能層錯(cuò)變成低能的外稟層錯(cuò)。層錯(cuò)

4、兩側(cè)的一對(duì)部分位錯(cuò)合成柏氏矢量仍和原來(lái)的一樣。這時(shí)A和B仍是肖克萊部分位錯(cuò)，但它是外稟層錯(cuò)區(qū)的邊緣，兩側(cè)的位錯(cuò)涉及層錯(cuò)的兩個(gè)原子面，故稱(chēng)為雙肖克萊位錯(cuò)，記為D-肖克萊位錯(cuò)。前面所討論的內(nèi)稟層錯(cuò)區(qū)邊界的肖克萊位錯(cuò)稱(chēng)為單肖克萊位錯(cuò)，記為S-肖克萊位錯(cuò)。 第25頁(yè)/共78頁(yè)怎樣判斷擴(kuò)展位錯(cuò)中的層錯(cuò)究竟屬于哪一類(lèi)層錯(cuò)?第26頁(yè)/共78頁(yè)第27頁(yè)/共78頁(yè) )1 ()()()(22211211bbbbF2d)1 ()()()(222112110bbbb2d22cos2112820bd 第28頁(yè)/共78頁(yè) 第29頁(yè)/共78頁(yè)cddc)()()()(BBBAABdcdc稱(chēng)Lomer-Cottrell位錯(cuò)（簡(jiǎn)

5、稱(chēng)LC位錯(cuò)）和面角位錯(cuò)， 第30頁(yè)/共78頁(yè) d)()()()(BABABABAdcdc稱(chēng) 第31頁(yè)/共78頁(yè) )()()()()(ADABBDdada銳角)()()()()(CADBCDABdada銳角)()()()()(ACBDABCDdada鈍角)()()()()(DCBBCDBdadaB鈍角第32頁(yè)/共78頁(yè)b為單位長(zhǎng)度6/ 1216/ 1016/ 1303/ 1013/ 0103/ 1112/ 011 333231323235 從表中看出，形成壓桿位錯(cuò)前兩個(gè)肖克萊不全位錯(cuò)的能量之和正比于b2/3（b是全位錯(cuò)的柏氏矢），如果只從位錯(cuò)線能量考慮，形成L-C阻塞的反應(yīng)降低的能量最多，即從原

6、來(lái)兩個(gè)部分位錯(cuò)的能量2b2/3降低到生成的壓桿位錯(cuò)能量b2/9，即減少了5b2/9的能量；其次是形成Hirth阻塞的反應(yīng)，它降低的能量為4b2/9，所以，這兩種阻塞最易出現(xiàn)。 第33頁(yè)/共78頁(yè)在(c)面上的擴(kuò)展位錯(cuò)D+B和在( )面上的擴(kuò)散位錯(cuò)CB分別在各自的滑移面滑移相遇相交截時(shí)，在相遇處發(fā)生反應(yīng)，結(jié)點(diǎn)沿著兩個(gè)滑移面交線XY拉開(kāi)，形成柏氏矢量為的壓桿位錯(cuò)，最終構(gòu)成了L-C阻塞。 d第34頁(yè)/共78頁(yè)20,000第35頁(yè)/共78頁(yè)第36頁(yè)/共78頁(yè) 例如：D+AAD； D+BBD； D+CCD第37頁(yè)/共78頁(yè)例如：BDC)A(DDC)BA(DDAC)B(D21REE24ln12121022

7、rRRbE 24ln121202rRRb第38頁(yè)/共78頁(yè))AC(BB線沿)DA(BB線沿)CD(BB線沿第39頁(yè)/共78頁(yè) )111(CDDC6/ 1126/ 2112/ 110) 111 (CDDC6/ 1216/ 1212/ 110第40頁(yè)/共78頁(yè) 6/ 112DCDC/6/ 1213/ 1006/ 112 ，) 111 () 111 ()111() 111 (CCDD/6/ 1213/ 1006/ 211) 111 ( 第41頁(yè)/共78頁(yè) 第42頁(yè)/共78頁(yè)B+BA+A第43頁(yè)/共78頁(yè)當(dāng)在應(yīng)力的作用下BBAAB+BA+A第44頁(yè)/共78頁(yè) CBC+BB+BB+B第45頁(yè)/共78頁(yè)第

8、46頁(yè)/共78頁(yè)第47頁(yè)/共78頁(yè)在同一個(gè)滑移面上兩組位錯(cuò)相交發(fā)生反應(yīng)和擴(kuò)展形成收縮和打開(kāi)節(jié)點(diǎn)交替排列的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)形成I和E層錯(cuò)相間的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò) 第48頁(yè)/共78頁(yè) 0012/ 111 2/ 111 101100001aaa第49頁(yè)/共78頁(yè)堆垛層錯(cuò) 第50頁(yè)/共78頁(yè) 第51頁(yè)/共78頁(yè) abcdef cdabcdef第52頁(yè)/共78頁(yè) 111311116111121第53頁(yè)/共78頁(yè)111611116111131第54頁(yè)/共78頁(yè) 111 61 111 61 111 61 111 21)121()121()121(第55頁(yè)/共78頁(yè)第56頁(yè)/共78頁(yè)8/ 0118/ 1018/ 1104/ 1

9、112/ 111第57頁(yè)/共78頁(yè))211(6/ 1113/ 1112/ 111第58頁(yè)/共78頁(yè)柏氏矢量為111/2的純螺位錯(cuò)核心也可以在以為交線3個(gè)112面非共面擴(kuò)展： 6/ 1116/ 1116/ 1112/ 111 核心作非共面擴(kuò)展的位錯(cuò)必須把分位錯(cuò)壓回變成共面擴(kuò)展的形式才可以滑移，所以螺位錯(cuò)滑移的CRSS比刃位錯(cuò)的高。 第59頁(yè)/共78頁(yè)2/1112/0012/110 1002/0112/110第60頁(yè)/共78頁(yè) 第61頁(yè)/共78頁(yè)2010+10 第62頁(yè)/共78頁(yè) 反相疇界的類(lèi)型是有產(chǎn)生反相疇矢量R反相疇界的位置確定的第63頁(yè)/共78頁(yè) 反相疇界的類(lèi)型是有產(chǎn)生反相疇矢量R反相疇界的

10、位置確定若R矢量處在滑移面，即Rn0，n是滑移面的單位法線矢量，這種反相界稱(chēng)保守的反相界；若Rnt0，這種反相界相當(dāng)插入或抽出厚度為t的片層所構(gòu)成。如果插入或抽出的那個(gè)片層包含A和B原子的分?jǐn)?shù)不是該有序合金的計(jì)量成份的分?jǐn)?shù)，則產(chǎn)生的反相界會(huì)改變成分，這種反相界稱(chēng)非保守反相界。一個(gè)保守反相界改變其取向時(shí)會(huì)變成非保守反相界。 第64頁(yè)/共78頁(yè) 2/ 0112/ 011第65頁(yè)/共78頁(yè) (或011/2）時(shí)，Rn= ，而 恰好是一層(110)面的厚度，即恰好插入或抽去一層(110)或 面，這層面是純Cu(A)或純Au(B)，它們的A和B原子的比例不是合金的計(jì)量成分，所以反相界是非保守的。 )011

11、 (2/ 110n2/ 011 n2/ 0114242)011 (第66頁(yè)/共78頁(yè)。全位錯(cuò)ac的分解，由a移到b，它改變了化學(xué)環(huán)境，又改變幾何結(jié)構(gòu)，所以既有APB又有層錯(cuò)；而再由b移到c后完成了一個(gè)全位錯(cuò)的滑移，層錯(cuò)消失，只有余下APB；全位錯(cuò)ce在有APB的基礎(chǔ)上分解，由c移到d，因?yàn)閐位置與e位置及原來(lái)的a位置的化學(xué)環(huán)境相同，所以在這一對(duì)部分位錯(cuò)間只有層錯(cuò)存在。 第67頁(yè)/共78頁(yè) 011 011 第68頁(yè)/共78頁(yè) )1 (2/ )(1lnlnlnln02200220ARrRrRrARrRrRrArrzzrr其中 2022022202022ln)(41)()1 (16rRrRRrrRE

12、第69頁(yè)/共78頁(yè)第70頁(yè)/共78頁(yè) 雖然在一般情況下向錯(cuò)在晶體中難以存在，但是在液晶和一些有序介質(zhì)中，向錯(cuò)卻是常見(jiàn)的線缺陷。在液晶中，向錯(cuò)是分子的指向矢場(chǎng)的奇異線。和晶體中的位錯(cuò)一樣，向錯(cuò)必須終止表面或其它的向錯(cuò)上，也可以形成向錯(cuò)環(huán)。液晶中繞向錯(cuò)的旋轉(zhuǎn)位移場(chǎng)必須與液晶的長(zhǎng)程旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)一致。向錯(cuò)的精確的本質(zhì)取決于各類(lèi)不同的液晶相。下面只討論向列相液晶中的楔型向錯(cuò)，以此來(lái)了解液晶中向錯(cuò)的一些基本概念。 在晶體中，柏氏回路用以定出位錯(cuò)的特征量-柏氏矢量b，而在液晶中，則用弗蘭克-納巴羅（Frank-Nabarro）回路來(lái)定出向錯(cuò)的特征量s。s是一個(gè)標(biāo)量，它是表述液晶中指向矢繞著向錯(cuò)旋轉(zhuǎn)量和方位的，它是向錯(cuò)的強(qiáng)度。 第71頁(yè)/共78頁(yè)2ddd21totols式中totle是按弗蘭克-納巴羅閉合回路轉(zhuǎn)動(dòng)了360的指向矢總角度。向錯(cuò)的符號(hào)由如下的方法確定：如果指向矢轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同為，即沃特拉過(guò)程要取走重疊多余液晶的為；指向矢轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反為，即沃特拉過(guò)程要添進(jìn)部分失去的液晶為。第72頁(yè)/共78頁(yè)第73頁(yè)/共78頁(yè)core2)ln(2ErRsKEc K2(r)rF21212ssKK第74頁(yè)/共78頁(yè) 典型的