Кристали, які вирощені звичайними

Старанно вирощений монокристал

Щільність дислокацій

Мірою «кількості дислокацій» є сумарна довжина усіх лінійдислокацій у одиниці об`єму кристала, так звана щільність дислокацій (с), яка визначається за допомогою формули:

см^-2,

де - сумарна довжина усіх ліній дислокацій у об`ємі, см,

- об`єм кристала, см³.

З достатньою точністю щільність дислокацій може бути визначена як число дислокацій, які перетинають одиницю площини. Щільність дислокацій – найважливіша технічна характеристика якості кристала, вона залежить від способу одержання і наступної його обробки. Нижче наведені значення щільності дислокацій (см^-2) для матеріалів:

дуже великої чистоті <10³

методами кристалізації з розплаву 10⁴-10⁶

Відпалений монокристал 10³ - 10⁶

Відпалений полікристал 10⁷ - 10⁸

Метал після холодної деформації 10¹¹ - 10¹²

Таким чином щільність дислокацій та ступінь порушення кристалічної гратки, яка викликана ними, достатньо високі.

На відміну від точкових дефектів, концентрація яких зростає при підвищенні температури за експоненціальним законом, дислокації не можуть бути дефектами, що термічно активуються, тому що величина пружної енергії дислокації суттєво вище енергії теплових коливань атомів у кристалічній гратці. Так як число дислокацій не залежить від температури, то термодинамічна концентрація їх повинна дорівнюватися нулю. Проте для більшості кристалічних речовин через низькі значення потенціальних бар’єрів навіть невеликих термічних напружень, що виникають при кристалізації або при охолодженні після відпалів, достатньо для того, щоб викликати пластичну деформацію та появу дислокацій. Тим більше це легко реалізується при зовнішніх механічних впливах. Тому у кристалах завжди існує початкова щільність дислокацій, яку неможливо звести до нуля. Нині бездислокаційними отримують лише кристали із ковалентними зв`язками (германій, кремній тощо), тому що такі зв`язки характеризуються високими потенціальними бар’єрами.

Дата добавления: 2014-10-22