رفتن به مطلب

ارسال های توصیه شده

توجه : برداشت از مطالب این تاپیک تنها با ذکر منبع آن مجاز می باشد. ( www.noandishaan.com )

 

 

مقدمه

نابجایی ها از طریق مکانیزم های مختلفی نظیر جوانه زنی همگن و جوانه زنی ناهمگن، مولدهای نابجایی و ... در داخل یک کریستال تکثیر می شوند. مولدهای تکثیر نابجایی به دو دسته مولدهای یک سر (Single Ended Sources) و مولدهای دو سر (Double Ended Sources) تقسیم می شوند. مولدهای یک سر صرفا̋ از یک سمت نابجایی درگیر می باشند؛ نظیر نابجایی های لبه ای و یا وجود جاگ های طویل بر روی نابجایی های پیچی. مولدهای دو سر به دو دسته مولدهای فرانک رید (Fran - Read Sources) و تکثیر نابجایی از طریق لغزش تقاطعی تقسیم می شوند. مولد فرانک رید به عنوان منابع کلاسیک تولید نابجایی شناخته می شود. در ادامه مکانیزم تکثیر فرانک رید مورد بررسی قرار می گیرد.

 

 

تکثیر نابجایی ها توسط مولدهای دو سر

الف)منابع فرانک - رید

 

صفحه ABCD را در نظر بگیرید. این صفحه به عنوان صفحه لغزش نابجایی xy تعریف می شود. نابجایی xy در این حالت ماهیت لبه ای دارد؛ اما ممکن است با توجه به تعریف جهت بردار برگرز و جهت مثبت خط نابجایی، ماهیت پیچی یا مرکب نیز به خود بگیرد. نابجایی مذکور در نقاط x و y قفل شده است. در شکل زیر دو نابجایی دیگر نیز مشاهده می شود که در این دو نقطه قفل شده اند. با توجه به آن که نقطه شروع و پایان یک نابجایی نمی تواند در حجم کریستال آزاد باشد، لذا نقاط x و y را می توان به عنوان گره های نابجایی فرض کرد.

 

 

riy2l7mj2hzb3763lfw4.jpg

چنانچه جهت مثبت خط نابجایی را از x به y تعریف کنیم و فرض کنیم که تنش برشی τبه موازات بردار برگرز به این نابجایی وارد می شود، آنگاه می توان جهت حرکت خط نابجایی را تعیین کرد. در شکل زیر جهت حرکت خط نابجایی با بردار t نشان داده شده است.

 

 

3h1rkok5gz7eigccqyrn.jpg

با توجه به این که نابجایی در نقاط x و y قفل شده است، لذا تنها راه ممکن برای آن که این نابجایی تحت تنش وارده شروع به لغزش کند، خم شدن خط نابجایی است. به محض آن که شکل خط نابجایی از حالت مستقیم خود تغییر کند و خمیده شود، ماهیت نابجایی از حالت لبه ای به نابجایی مرکب تبدیل خواهد شد.

با ادامه بارگذاری برشی و با توجه به قفل بودن نقاط x و y ، خط نابجایی در طی انبساط حلقه ای، حول نقاط x و y دوران خواهد کرد. این دوران باعث می شود که قسمت هایی از خط نابجایی در پشت نقاط x و y قرار بگیرد. در نهایت حالتی پیش خواهد آمد که این دو قسمت از خط نابجایی در پشت نقاط x و y به یکدیگر برخورد کرده و با توجه به اینکه این دو نابجایی غیر همنام می باشند، یکدیگر را حذف و در آن نقطه یک کریستال کامل تشکیل می شود.

 

 

hp16di5pq53dhz7xqa6q.jpg

 

به محض برخورد دو خط نابجایی غیرهمنام، قسمتی از خط نابجایی حذف می شود. بدین ترتیب نابجایی xy به دو نابجایی V شکل و دایره ای شکل تبدیل می شود. شکل زیر- الف وضعیت خطوط نابجایی را پس از حذف قسمتی از آن نشان می دهد. با ادامه بارگذاری برشی قسمت xy نابجایی باید عمود بر خودش حرکت کند که در نهایت به موقیت اولیه خودش خط راست برخواهد گشت. حلقه نابجایی نیز باید عمود بر خودش حرکت کرده که در نهایت به یک حلقه کامل تبدیل خواهد شد. بنابراین با یک بار فعالیت منبع فرانک رید، یک تیکه نابجایی xy تبدیل به همان تیکه به علاوه یک حلقه نابجایی (شکل زیر ب) خواهد شد؛ بردار برگرز هر دو نیز در همان جهت اولیه می باشد.

 

 

2r8n9zy8pn2x06pxxw7n.jpg

 

بنابراین قسمت کوچکی از خط نابجایی که در دو نقطه قفل شده است، می تواند منبع بی پایانی از حلقه های نابجایی باشد. هر حلقه که منبسط شده و از صفحه لغزش خارج می شود، می تواند پله لغزشی به طول یک بردار برگرز در سطح خارجی کریستال ایجاد کند. اما در حقیقت، نهایتا̋ منبع را تنش های برگشتی از تجمع حلقه ها در موانعی که تسلیم نمی شوند، متوقف می کند.

 

 

adi0nblbz7fo56tj4uz5.jpg

مکانیسم مشابه دیگر برای تکثیر نابجایی ها، از طریق لغزش تقاطعی یک نابجایی است. به هنگام لغزش تقاطعی، یک نابجایی پیچی می تواند یک منبع فرانک - رید اضافی ایجاد کند. این مکانیزم توسط کهلر پیشنهاد و لاو گارد آن را اصلاح کرد.

 

 

 

ادامه دارد ....

 

 

 

 

.

 

لینک به دیدگاه

ب) لغزش متقاطع مضاعف

 

لغزش متقاطع، به لغزش یک نابجایی پیچی روی دو صفحه متقاطع گفته می شود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، در حلقه نابجایی قسمت های پیچی حلقه قادرند تا از طریق لغزش متقاطع در صورت نیاز صفحه لغزش خود را تغییر دهند. فرض کنید تحت تنش برشی وارده، حلقه نابجایی بر روی صفحه لغزش اولیه شروع به انبساط کند. در عین حال ممکن است به هر دلیلی مانعی بر روی صفحه لغزش اولیه نابجایی وجود داشته باشد که در قسمت پیچی اجازه لغزش بیشتر را به حلقه نابجایی ندهد. بنابراین، این قسمت از حلقه نابجایی که ماهیت پیچی دارد، می تواند خود را بر روی صفحه لغزش متقاطع قرار دهد. در صورتی که تنش برشی مناسبی بر روی صفحه لغزش متقاطع وجود داشته باشد، بخشی از نابجایی پیچی که وارد آن شده است، می تواند تحت تاثیر تنش وارده شروع به لغزش کند تا جایی که مجددا̋ به علت حضور یک مانع، نابجایی پیچی قادر به ادامه لغزش در صفحه لغزش متقاطع نبوده و دوباره به صفحه لغزش اولیه خود بازگردد. تنش برشی وارده بر روی صفحه لغزش متقاطع نسبت به صفحه لغزش اولیه بسیار کمتر است. بنابران نابجایی پیچی تمایلی برای لغزش بر روی صفحه لغزش متقاطع ندارد.

 

 

fo28shkijoqz62r7su36.jpg

 

 

مطابق شکل بالا در نقاط A و Á و B و ́B نابجایی قفل شده است. لذا هر کدام از این تکه های قفل شده می تواند به عنوان یک منبع فرانک – رید شروع به انبساط کند. با چنین مکانیزمی از تولید نابجایی در طی یک لغزش متقاطع مضاعف، پهنای باندهای لغزش و یا باندهایی که در آن ها تغییر شکل و جابجایی برشی کریستال صورت می گیرد، افزایش می یابد. به عبارت دیگر تعداد صفحاتی که روی آن ها نابجایی ها تولید می شوند و لغزش را انجام می دهند تا تغییر شکل مورد نظر را در کریستال ایجاد کنند، افزایش یافته و لذا باندهای لغزش و یا دسته ای از صفحات موازی لغزش شروع به پهن شدن می کنند.

 

 

 

لینک به دیدگاه
  • 5 ماه بعد...

با سلام

عضو جديد سايتتون هستم !!!

نياز به کمکتون دارم

اگه ميشه لطف کنين هر نوع مطلب خوب و تاپ در مورد نابجايي ها دارين برام ايميل کنين ممنون مي شم اگه اين کارو براي من انجام بدين

اگه مطالب با عکساي سه بعدي و جديد همراه باشه که خيلي دعاتون مي کنم

ياحق my Email : [email protected]il.com

لینک به دیدگاه
  • 3 هفته بعد...
  • 1 سال بعد...

مفهوم نابجایی در نانو ساختارها رو میشه برام توضیح بدید ،و اینکه چرا تا یه حدی باعث سختی نانو ساختارها میشه یعنی چرا به یک حدی که میرسه باعث میشه نابجایی قفل بشود ؟

 

درمورد بردار برگرز مطلبی دارید ؟

 

راستی خود نابجایی خاصیت نرم کردن ماده رو داره دیگه ؟ چرا این خاصیت رو داره ؟ چه چیزی باعث میشه که خاصیت تغییر شکل به مواد بدهد بخصوص در نانو ساختارها که یه جورایی به اوج خودش میرسه و باعث میشه اکثر مواد خاصیت نابجاییشون نسبتا خوب بشود ؟

و اینکه اگر من بخوام برای کسی که فیزیکی نیست یه جورایی نابجایی رو تعریف کنم چی بگم بهتره ؟

 

پیشاپیش تشکر میکنم که بهم جواب میدهید :icon_redface::icon_gol:

لینک به دیدگاه
مفهوم نابجایی در نانو ساختارها رو میشه برام توضیح بدید ،و اینکه چرا تا یه حدی باعث سختی نانو ساختارها میشه یعنی چرا به یک حدی که میرسه باعث میشه نابجایی قفل بشود ؟

 

درمورد بردار برگرز مطلبی دارید ؟

 

راستی خود نابجایی خاصیت نرم کردن ماده رو داره دیگه ؟ چرا این خاصیت رو داره ؟ چه چیزی باعث میشه که خاصیت تغییر شکل به مواد بدهد بخصوص در نانو ساختارها که یه جورایی به اوج خودش میرسه و باعث میشه اکثر مواد خاصیت نابجاییشون نسبتا خوب بشود ؟

و اینکه اگر من بخوام برای کسی که فیزیکی نیست یه جورایی نابجایی رو تعریف کنم چی بگم بهتره ؟

 

پیشاپیش تشکر میکنم که بهم جواب میدهید:icon_redface::icon_gol:

 

درود دوست عزیز:icon_gol:

من قصد داشتم با شکل قفل شدن نابجایی رو بهت نشون بدم که متاسفانه پیداش نکردم

کلا" عیوب در شبکه باعث کاهش استحکام میشن یکی از این عیوب همین نابجایی هاست حالا فرض کن که نابجایی ها قفل بشن و دیگه حرکت نکنن همین مسئله باعث افزایش استحکام میشه. شکل روند قفل شدن نابجایی ها رو هر موقع پیداش کنم همینجا قرار میدم

در مورد بردار برگرز : بردار برگرز برداریه که نقطهء شروع رو به پایان وصل میکنه یا بهتره بگم نقطه پایان رو به شروع وصل میکنه

با توجه به شکل پایین

 

c4xrjah43d6043wb94.gif

 

اگر از نقطه سیاه رنگ در سمت راست بالا شروع به حرکت کنیم و بردارهای حاصل از شمارش اتم ها را بنویسیم, 3بردار خواهیم داشت.در ادامه در پایین نیز با شمارش اتمها سه بردار داریم و همچنین در ادامه با شمارش اتم های سمت چپ رو به بالا نیز سه بردار خواهیم داشت و حال در قسمت بالایی با شمارش 3بردار به نقطهء شروع(یعنی همان نقطه سیاه رنگ ابتدایی)نمیرسیم و با رسم بردار برگرز(بردار سبز رنگ) به نقطه شروع حرکت میرسیم .

 

 

نابجایی ها جزئی از عیوب خطی هستن که در یک خط ایجاد عیب کرده اند یعنی در طول یک خط کریستالی تقارن شبکه را بهم ریخته است.در واقع نابجایی ها مرز بین قسمت تغییر شکل یافته و تغییر شکل نیافته شبکه هستند.

مثلا در شکل زیر

 

Dislocation_edge_d2.jpg

 

یک صفحه نابجایی در وسط 8 صفحه ساختار شبکه وارد شده اما تا پایین وارد نشده یعنی تعداد صفحات رو اگه از بالا بشماری 9تاست اما اگه از پایین بشماری 8تاست

 

این نابجایی تقارن کل شبکه رو بهم ریخته. اگر خطی افق در نظر بگیریم در بالای این خط کریستالی سالم و پایین این خط کریستالی ناقص است

 

 

اطلاعات من در همین حد بود دوست عزیزم

 

موفق باشید:icon_gol:

لینک به دیدگاه
  • 2 هفته بعد...

 

درود دوست عزیز:icon_gol:

من قصد داشتم با شکل قفل شدن نابجایی رو بهت نشون بدم که متاسفانه پیداش نکردم

شکل روند قفل شدن نابجایی ها رو هر موقع پیداش کنم همینجا قرار میدم

--------

اطلاعات من در همین حد بود دوست عزیزم

 

موفق باشید:icon_gol:

 

درود و صد درود بر شما :icon_gol:

 

خیلی خیلی ممنون ، مطالبتون راه گشا بود :a030:منتظر اون شکل هم هستم، هرموقع بدستش آوردید لطف میکنید برام بذارید چون بحث قفل شدن نابجایی ها در نانوساختارها و نانو پلی کریستالها برام معما شده :icon_redface:

 

باز هم ازتون تشکر میکنم که ساده و روان توضیح دادید :love070:

 

یک سوال : آیا کاهش استحکام باعث نرمی مواد میشه ؟ یا دلیل دیگری هم داره ؟

در کل منظورم اینه که جایی دیدم که نوشته شده نابجایی ها هستند که باعث تغییر شکل مواد میشند آیا این حرف درسته ؟ اگه آره، چگونه ؟

 

و سوال دیگه اینکه من اگر بخوام اطلاعاتم رو در زمینه نابجایی زیاد کنم باید به چه منبعی رجوع کنم ؟

لینک به دیدگاه
درود و صد درود بر شما :icon_gol:

 

خیلی خیلی ممنون ، مطالبتون راه گشا بود :a030:منتظر اون شکل هم هستم، هرموقع بدستش آوردید لطف میکنید برام بذارید چون بحث قفل شدن نابجایی ها در نانوساختارها و نانو پلی کریستالها برام معما شده :icon_redface:

 

باز هم ازتون تشکر میکنم که ساده و روان توضیح دادید :love070:

 

یک سوال : آیا کاهش استحکام باعث نرمی مواد میشه ؟ یا دلیل دیگری هم داره ؟

در کل منظورم اینه که جایی دیدم که نوشته شده نابجایی ها هستند که باعث تغییر شکل مواد میشند آیا این حرف درسته ؟ اگه آره، چگونه ؟

 

و سوال دیگه اینکه من اگر بخوام اطلاعاتم رو در زمینه نابجایی زیاد کنم باید به چه منبعی رجوع کنم ؟

 

درود دوست عزیز خواهش میکنم:icon_gol:

در مورد اون عکس هم هر موقع پیداش کنم حتما همینجا قرار میدم(متاسفانه جزوه درس کریستالوگرافی رو گم کردم) اما حتما سعی میکنم پیداش کنم:icon_gol:

 

در مورد کاهش استحکام باید بگم هرجا استحکام از بین بره ماده تغییر شکل میده یا اصطلاحا دفرمه میشه (شکستن/خمیدگی و...)

 

نه فقط نابجایی ها بلکه کلا عیوب هستن که باعث تغییر شکل مواد میشن حالا این عیوب شامل:نابجایی ها,جای خالی اتم,بین نشینی , ترک و ...

 

ترک رو در نظر بگیرین در ابتدا یه میکرو ترکِ اگه جلوی این ترک گرفته نشه رشد میکنه و باعث از هم پاشیدن سیستم میشه

 

یا مثلا تو سرامیکها وجود تخلخل ها باعث کاهش استحکام میشه

 

در مورد کتاب هم شنیدم کتاب آشنایی با نابجایی ها( و خواص مکانیکی مواد) نوشته درک هال کتاب خیلی خوبیِ اما خودم نخوندم که بدونم شنیدم :a030:

 

12829974775627.jpg

 

 

 

 

موفق باشید:icon_gol:

لینک به دیدگاه
  • 2 ماه بعد...

سلام یه سوال داشتم

اگه در نقص چیدمان که جابجایی تعدادی از لایه های اتمی بصورت سراسری صورت می گیرد تا مثلا ساختار fcc به hcp تبدیل شود،جابجایی بصورت ناتمام اعمال شود چه اتفاقی می افتد؟ :ws38:

ممنون میشم اگه راهنمایی کنید.

لینک به دیدگاه
  • 4 سال بعد...

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...