17. Дислокация(линейная)

Граница не полной атомной плоскости.Край оборванной плоскости в решетке,если сдвинуть сверху плоскость кристалла ,плоскостями идеального края и оборвать ее снизу.Кристалл можно представить как книгу у кот одна из страниц на половину оборвана .Ширина области дислокации не превышает нескольких межатомных расстояний. Есть «+» и «-» дислокации.

«+» дислокация соответствует случаю, когда сверху есть линия атомной полуплоскости.В верхней полуплоскости кристалла действуют сжимающие а в нижней растягивающие напряжения

«-» дислокация соответствует случаю, когда снизу есть линия атомной полуплоскости. Нижняя часть кристалла сжата а верхняя растянута.

Эти дислокации отличаются друг от друга поворотом на 180. О знаке дислокации нет смысла говорить.

Винтовая дислокация .

Ее определяют как сдвиг одной части кристалла относительно другой. Такую дислокацию можно представить следующим образом. В кристалле провели разрезы и сдвинули плоскости разреза.

Плотность дислокации.

-это число линий дислокации пересекающих единичную площадку в кристалле.

-это кол-во линий дислокации в единице объема кристалла. Это тензер, компоненты кот зависят от ориентации вектора Бюргера.

. 18. Методы наблюдения дислокации

Большинство методов основано на регистрации направлений или искажения решетки.

1.Метод избирательного травления

2.Метод декорирования.

3.Метод пьезооптического эффекта.

4.Электронная микроскопия.

5.Рентгеновский метод.

1)обработка пов. кристалла специально подобранными химическими реагентами . В результате такой обработки на пов. кристалла образуются ямки, на поверхности выявлена дислокация, а значит структура кристалла нарушена Расположение и число фигур травления определяют дислокационную структуру кристалла. По числу фигур на единицу площади определяют плотность дислокации.

2)Метод более нагляден но и более сложен. При этом дислокация становится видимой, т.к. на них осаждаются чужеродные частицы. Если кристалл кремния подвергнуть отжигу в парах золота то частицы золота осаждаются в области дислокации и делают ее видимой.

3)Собственное поле напряженностей дислокации создаёт заметные концентрации напряженностей внутри кристалла. Эти напряженности можно наблюдать благодаря пьезорезестивному эффекту. По 2-му лучепреломлению можно выявить характеристическую картину распределения напряженностей вокруг отдельных дислокаций.

4)Основан на эффекте дислокационного контраста, кот. Возникает при взаимодействии электронного пучка со смещенными атомами в поле напряжений вокруг дислокации, 2-ое лучепреломление таким образом позволяет наблюдать места дислокации.

5)Через кр-л пропускается рентгеновское излучение, делает возможным исследовать большие образцы. В этом методе используется Брегговское рентгеновское отражение. Дифракционный контраст получается из-за того что локальная деформация решетки в месте дефекта изменяет условия отражения и рассеяния рентгеновских лучей .

19 Предельные группы симметрии (группы Кюри).

Для определения физ.св-в кр-ла часто кр-л представляют как сплошную среду. Это возможно,если кр-л не суммируется в малых объемах. На значениях физ.пар-ров не должно сказываться их дискретное строение.

Предельные группы Кюри- точечные группы симметрии, кот.содержат оси симметрии бесконечных порядков. Имеется 7 гр.симметрии:

1. правая и левая. 2. m. 3. /m. 4. /2 правая и левая. 5. /mmm. 6. / m.

7. / .

1. - создает только одну ось симметрии бескон.порядка. Ей будет соответствовать равномерно вращающийся конус. Группа полярна. Оси 1,2,3,4,5 порядка.

2. m- имеются оси симметрии порядка, есть множ-во плоскостей, проходящих через эту ось. Группа полярна. Это симметрия однородного электрич. Поля. Вектор напряженности можно изобразить полярной стрелкой («+» или «-»).

3. /m – ось порядка и ось перпендикулярная ей. Есть центр инверсии. Этой симм. соответств. вращающийся цилиндр. Одна ось симметрии неполярна- оба конца можно совместить. Область поля постоянного магнита и магнитного поля постоянного тока. Вектор напряженности магн. поля Н и В- векторы аксиальные.

4. /2- содержат ось симметрии порядка и число поперечных осей 2. Такую группу представл. цилиндром, концы кот. закручены в разные стороны. Ей ставят в соответствие удельное вращение плоскости поляризации.

5. /mmm- покоящийся цилиндр, изображ-ся стрелкой с 2-мя концами. Создает ось порядка,ось порядка и 1-на плоскость, кот.ей перпендикулярна, кроме этого существует множество продольных плоскостей симметрии. Содержит множ-во осей 2 и центр симметрии. Это симметрия скалярных воздействий (гигроскопическое сжатие, однородный нагрев). Характерно механическое усилие(растягивающ. или сжимающее).

6. / m- бесконечное множ-во плоскостей сим., есть центр сим. Это сим. скалярных воздействий.

7. / - есть центр и мн-во порядков. Это сим. удельного вращения плоскости поляризации в изотропной среде.

Графическое определение полярности направлений:

а)полярное. б)аксиальное. в,г)биаксиальные. д,е)биполярные.

Связь между точечной симметрией кристалла и симметрией его физич. свойств отражена в фундаментальном постулате ФТТ- принципе Неймана: группа симметрии любого физического свойства должна включать в себя все элементы симметрии точечной группы кристалла. Принцип указывает лишь на возможность, а не на обязательность проявления у кристалла определенных физических свойств, т.е.является необходимым, но недостаточным условием.

Принцип Кюри- любой развивающийся объект ( в частности, растущий кристалл) сохраняет лишь те свои элементы симметрии, кот. оказываются общими как для него, так и для среды (питающего раствора), в кот. он развивается.

Кристалл под внешним воздействием изменяет свою точечную группу симметрии, т.е. симмтерию внешней формы, так,что сохраняет элементы симметрии общие с элементами сим.воздействия.

Принцип суперпозиции Кюри нельзя применить для обратного действия,т.е. по сим. результир. действия нельзя судить о явлении его вызвавшего. Для наглядного представления сим. и анизатропии кр-ла польз.опред.указательной пов-ти. Радиус векторы такой пов-ти будут характеризовать св-ва в данном направлении. Чтобы построить такую указат. пов-ть нужно измерить величину, кот. хар-ет св-ва по всем возможным направлениям. Соединив концы радиус- векторов получим пов-ть по форме указателей пов-ти можно выявить экстремальные напряжения, в кот. величина, определяющ. эти св-ва приним. макс. или мин. значения. Можно увидеть сим. самого св-ва. Из принципа Неймана следует, что сим. св-ва (самой указательной пов-ти) может быть выше, чем сим. кр-ла. Сим. указательной пов-ти должна создать в себе все эл-ты сим. кр-л многогранника. Кр.многогран.- указательная пов-ть роста кристаллов.