Дефекты упаковки. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

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.).

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

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.


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