к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Дефекты упаковки

Дефекты упаковки - ошибки в порядке чередования плотноупакованных плоскостей кристалла. Атомные структуры ряда кристаллов можно представить в виде плотных шаровых упаковок. На рис. а представлен двумерный плотноупакованный слой шаров одинакового размера; второй такой слой можно расположить над первым двояко: шары укладываются в лунках типа В (упаковки типа AB)либо в лунках типа С (типа AC; рис., б). Третий слой можно расположить либо так, чтобы центры его шаров помещались над центрами шаров А, либо в лунках типа С. В первом случае получим двухслойную упаковку ABAB..., во втором - трёхслойную ABCABC... (4-й слой располагается над 2-м либо над 1-м и т. д.). Первый тип упаковки реализуется в гексагональных плотноупакованных (ГПУ) структурах (Mg, Zn,-Со), второй - в кубич. металлах (Ag, Au, -Со) с гранецентрир. решёткой (ГЦК), а также в полупроводниках (Ge, Si, GaAs, PbS и т. д.).

Рис. а - плотнейшая упаковка шаров в плоском слое, А - центр шара; б - два плотноупакованных слоя шаров (AC).

В идеальных кристаллах все плотноупакованные слои (плоскости) расположены в строгом порядке, образуя периодич. последовательности. Однако в реальных кристаллах часто (особенно при пластич. деформации, фазовых переходах или в процессе роста) возникают ошибки в расположении слоев, напр. вместо последовательности ABCABC... может образоватьея последовательность ABCBCABC...; здесь из периодич. структуры удалена одна из плоскостей типа А, такой дефект наз. Д. у. вычитания. Обратный случай, когда в последовательность плоскостей вставляется лишняя плоскость, называется Д. у. внедрения или двойным Д. у. (можно считать, что изъято две плоскости). В гексагональной двухслойной упаковке простой Д. у. выглядит как , двойной Д. у.- как Д. у. могут образоваться в результате неоднородного распределения вакансий (Д. у. вычитания) либо межузелъных атомов (Д. у. внедрения). В этих случаях Д. у. не выходят на боковую поверхность кристалла, а обрываются внутри его. При этом края Д. у. образуют линейные дефекты ,наз. частичными дислокациями. Д. у. вычитания может образоваться и при сдвиге одной части кристалла (напр., верхней) относительно нижней. Действительно, если все атомы (типа В) верх. слоя (и всех вышележащих) сместятся в положение С, то вместо последовательности ABCABC ABC... получим (при перемещении слоя В в положение С расположенные на нём слои также перемещаются: С - -А; А - - В). Для получения двойного Д. у. необходимо произвести 2 последоват. сдвига:

Так образуются Д. у. в процессе пластич. деформации и при фазовых превращениях.

При образовании Д. у. в кристаллах как бы возникают области не свойственной им структуры. Так, в случае Д. у. вычитания в кубич. кристалле оказываются 4 слоя (BCBC), уложенных по закону гексагональной упаковки. Это приводит к увеличению энергии кристалла на небольшую величину, наз. энергиейД. у. Очевидно, что чем меньше энергия Д. у., тем больше вероятность их образования (табл.).


Вещество	Al	Fe₃Al	Со	Ni	Cu	Cu₃Zn	Ag	Si	Графит	AlN
эрг/см²	170	500	20	150	40	7	25	40-50	0,51	4

Д. у. тесно связаны с двойникованием кристалла. Так, если Д. у. образуются между каждой парой плоскостей в одной из половин ГЦК-кристалла, то это эквивалентно образованию пары двойников с плоскостью двойникования, проходящей, напр., по слою С: . Простой Д. у. вычитания можно рассматривать как пару параллельных и прилегающих плоскостей двойникования , представляющих собой двойниковую прослойку мин. толщины. Д. у. дают на электронных микрофотографиях характерный контраст в виде чётких прямолинейных полос (если они нормальны к поверхности фольги) либо в виде светлых (Д. у. вычитания) или тёмных (Д. у. внедрения) пятен.

Литература по дефектам упаковки

Рид В., Дислокация в кристаллах, пер. с англ., M., 1957;
Ван Бюрен, Дефекты в кристаллах, пер. с англ., M., 1962;
Фридель Ж., Дислокации, пер. с англ., M., 1967;
Современная кристаллография, под ред. Б. К. Вайнштейна, т. 2, M., 1979, гл. 5.

С. А. Семилетов

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира