ДЕФЕ́КТЫ УПАКО́ВКИ

Плотнейшая упаковка шаров в плоском слое (а); два плотноупакованных слоя шаров (б).

ДЕФЕ́КТЫ УПАКО́ВКИ, 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 A оди­на­ко­во­го раз­ме­ра. Вто­рой та­кой же слой мож­но рас­по­ло­жить над пер­вым двоя­ким об­ра­зом: ша­ры ук­ла­ды­ва­ют­ся в лун­ки ти­па В ли­бо в лун­ки ти­па С (рис. б). Тре­тий слой мож­но рас­по­ло­жить ли­бо так, что­бы цен­тры его ша­ров по­ме­ща­лись над цен­тра­ми ша­ров А, ли­бо в лун­ки ти­па С. В пер­вом слу­чае по­лу­чим двух­слой­ную упа­ков­ку АВАВ…, во вто­ром – трёх­слой­ную АВСАВС… Пер­вый тип упа­ков­ки реа­ли­зу­ет­ся в гек­са­го­наль­ных плот­но­упа­ко­ван­ных (ГПУ) струк­ту­рах, вто­рой – в гра­не­цен­три­ро­ван­ных ку­би­че­ских (ГЦК).

В иде­аль­ных кри­стал­лах все плот­но­упа­ко­ван­ные слои (плос­ко­сти) рас­по­ло­же­ны в стро­гом по­ряд­ке, об­ра­зуя перио­дич. по­сле­до­ва­тель­но­сти. В ре­аль­ных кри­стал­лах час­то воз­ни­ка­ют ошиб­ки в рас­по­ло­же­нии сло­ёв, напр., вме­сто по­сле­до­ва­тель­но­сти АВСАВС… мо­жет об­ра­зо­вать­ся по­сле­до­ва­тель­ность АВС ↑ ВСАВС… (знак «↑» обо­зна­ча­ет про­пу­щен­ный слой), т. е. из пе­рио­дич. струк­ту­ры уда­ля­ет­ся од­на из плос­ко­стей А. Та­кой де­фект на­зы­ва­ет­ся Д. у. вы­чи­та­ния. В слу­чае, ко­гда в по­сле­до­ва­тель­ность плос­ко­стей встав­ля­ет­ся лиш­няя плос­кость, воз­ни­ка­ет Д. у. вне­дре­ния (АВСА ↑ С ↑ ВСАВС…), или двой­ной Д. у. (мож­но счи­тать, что изъ­я­то две плос­ко­сти).

Д. у. мо­гут воз­ни­кать при сдви­ге од­ной час­ти кри­стал­ла от­но­си­тель­но дру­гой в про­цес­се пла­стической де­фор­ма­ции или в про­цес­се фа­зо­вых пре­вра­щений, а так­же в ре­зуль­та­те эво­лю­ции кла­сте­ров ва­кан­сий (Д. у. вы­чи­та­ния) ли­бо ме­жу­зель­ных ато­мов (Д. у. вне­дре­ния).

Осн. ха­рак­те­ри­сти­ка­ми Д. у. яв­ля­ют­ся: век­тор сме­ще­ния на Д. у. $\boldsymbol R$ и удель­ная по­верх­но­ст­ная энер­гия Д. у. $\gamma$. $\boldsymbol R$ оп­ре­де­ля­ет ве­ли­чи­ну и на­прав­ле­ние сме­ще­ния кри­стал­лич. ре­шёт­ки по од­ну сто­ро­ну от плос­ко­сти Д. у. до пол­но­го сов­па­де­ния с кри­стал­лич. ре­шёт­кой по дру­гую сто­ро­ну от плос­ко­сти Д. у. Ве­ли­чи­на $\gamma$ оп­ре­де­ля­ет энер­гию, ко­то­рую нуж­но за­тра­тить на соз­да­ние еди­нич­ной по­верх­но­сти Д. у. Ме­ха­нич. по­ве­де­ние кри­стал­лов с вы­со­ки­ми зна­че­ния­ми $\gamma$ при про­чих рав­ных ус­ло­ви­ях силь­но от­ли­ча­ет­ся от по­ве­де­ния кри­стал­лов с низ­ки­ми зна­че­ния­ми $\gamma$. В по­след­нем слу­чае ве­ли­ка ве­ро­ят­ность об­ра­зо­ва­ния двой­ни­ков де­фор­ма­ции и от­жи­га. В мно­го­ком­по­нент­ных сис­те­мах об­на­ру­же­ны сег­ре­га­ции оп­ре­де­лён­ных ато­мов на по­верх­но­сти Д. у. (ат­мо­сфе­ры Су­ми­но), имею­щие хи­мич. при­ро­ду.

Д. у. вид­ны на элек­трон­но-мик­ро­ско­пич. изо­бра­же­ни­ях в ви­де че­ре­дую­щих­ся тём­ных и свет­лых по­лос, ес­ли по­верх­ность Д. у. рас­по­ло­же­на на­клон­но к на­прав­ле­нию па­даю­ще­го пуч­ка элек­тро­нов. Раз­ра­бо­та­ны элек­трон­но-мик­ро­ско­пич. ме­то­ды ко­ли­че­ст­вен­ной оцен­ки $\boldsymbol R$ и γ, а так­же оп­ре­де­ле­ния ти­па де­фек­тов упа­ков­ки.