The effect of temperature on dislocations with condensed impurity atmospheres. Theory of dislocation motion and dislocation break-away
β Scribed by J Lothe
- Publisher
- Elsevier Science
- Year
- 1962
- Weight
- 966 KB
- Volume
- 10
- Category
- Article
- ISSN
- 0001-6160
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β¦ Synopsis
The dislocation is considered as a string of impurity sites with one unique energy of attraction for impurities.
The impurities are considered as non-interacting. This simple model is used to exemplify the consequences of a statistical-mechanical treatment of condensed impurity atmospheres. As regards mechanical properties the all-important factor is the concentration of unoccupied impurity sites (holes) along the dislocation.
The hole concentration will determine the dislocation mobility and the probability for the dislocations to break away from the condensed atmospheres under external stress. In all instances the locking is appreciably weaker than predicted by theories based on the idea of uniform immobile condensed atmospheres.
The dislocations will tend to align themselves so that they accommodate impurities as efficiently as possible. Thus, the impurity interaction will lead to a sort of Peierls' barrier. The dislocation goes from one valley of maximum impurity interaction to a neighboring valley through a kink segment. Upper estimates of kink free energies are given. Finally a qualitative discussion of how the effect of an intrinsic Peierls' barrier might be incorporated in the theory is given. DEER EINFLUIj DER TEMPERATUR AUF VERSETZUNGEN MIT KONDENSIERTEN ATMOSPHAREN VON FREMDATOMEN THEORIE DER BEWEGUNG UND DES LOSREIDENS VON VERSETZUNGEN Die Versetzung wird aufgefaIjt als eine Kstte vonFremdatompl&tzen mit einheitlicher Bindungsenergie fiir Verunreinigungen. Zwischen den Verunreinigungen wird keine Wechselwirkung angenommen. Dieses einfache Model1 wird benutzt, urn die Folgen einer Behandlung kondensierter Verunreinigungs-Atmospharen mit Hilfe statistisoher Mechanik darzustellen. Der ftir die mechanischen Eigenschaften entscheidende Faktor ist die Konzentration unbesetzter Fremdatomplatze (L&her) langs der Versetzung. JXese Locherkonzentration bestimmt die Beweglichkeit der Versetzung und die Wahrscheinlichkeit, da6 Versetzungen sich unter liuklerer Spannung von den kondensierten Atmospharen losreil3en. Jedenfalls ist die Verankerung erheblich schwacher als nach Theorien, die sich auf die Vorstellung gleichfiirmiger unbeweglicher kondensierter Atmospharen stiitzen. Die Versetzungen werden zu einem solchen Verlauf neigen, da13 sie so wirksam wie miiglich fur Verunreinigungen Platz bieten. Die Wechselwirkung mit den Verunreinigungen wird daher zu einer Art Peierls-Schwelle ftihren. Von einem Tal griil3ter Wechselwirkung mit den Fremdatomen zu einem Nachbartal bewegt sich die Versetzung mittles eines Kinksegments. Die freie Energie der Kinken wird nach oben abgeschatzt. Den SchluD bildet eine qualitative Diskussion, wie man den EinfluD der Peierls-Spannung in die _ Theorie einbauen konnte.
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