جزوه تئوری نابجایی ها

به طور کلی نقص شبکه‌ای را به سه نوع زیر می‌توان تقسیم کرد:

۱- نقص نقطه‌ای ( Point Defect ) مانند جای خالی و اتم بین‌نشین ( Interstitial )
۲- نقص خطی ( Line Defect ) مانند نابجایی ( Dislocation )
۳- نقص صفحه‌ای ( Planar Defect ) مانند مرزدانه – مرز فرعی – نقص در چیده شدن.

همان‌گونه که می‌دانیم نابجایی‌ها نوعی نقص در شبکه کریستال محسوب می شوند، لذا در صورت وجود در یک کریستال باعث احتمال تنش‌ها و کرنش‌های الاستیکی به شبکه به علت ایجاد اعوجاج می‌گردند.

جزوه تئوری نابجایی ها جهت درک مفاهیم ریاضی رفتار الاستیک نابجایی یادآوری روابط الاستیک مفید خواهد بود. به طور کلی دو روش جهت محاسبه انرژی کرنشی یک نابجایی وجود دارد. یکی محاسبه انرژی با در نظر گرفتن حاصل‌ضرب نصف تنش در هر مکان و دیگری با در نظر گرفتن انرژی لازم جهت تولید نابجایی به وسیله اضافه کردن یک صفحه اضافی. میدان تنش یک نابجایی متحرک با ثابت فرق می‌کند چون در معادله تعادلی الاستیک باید نیروهای داخلی مخالف حرکت نابجایی را در نظر گرفت.

معادله حرکت شباهت بسیار زیادی به حرکت ذره با توجه به تئوری نسبیت دارد. در آنجا حد بالایی سرعت نور بوده و در اینجا سرعت صوت است. معادله کلی با توجه به تعادل نیروهای وارده به یک المان جسم ناشی از میدان تنشی و نیروهای دافعه ناشی از شتاب گرفتن ماده برروی المان مزبور به دست می‌آید.

جاگ (Jog) بر روی یک نابجایی در اثر برخورد با نابجایی دیگر با بردار برگرز در جهت دیگر نسبت به نابجایی اولیه به وجود می‌آید. در نتیجه جاگ جهت هماهنگی با حرکت نابجایی مجبور به حرکت غیر محافظه کارانه خواهد بود که در اثر آن جاگ کشیده شده و باعث ایجاد مقدار زیادی جاهای خالی و یا بین‌نشین می‌گردد، اما امکان دارد که جاگ بتواند به طور محافظه‌کارانه نیز با بقیه نابجایی حرکت کند، بدون این که تولید جاهای خالی بنماید و این در صورتی است که نابجایی تجزیه شده باشد.

جزوه تئوری نابجایی ها از طرف دیگر اگر انرژی نقص در چیده شدن به اندازه کافی کم باشد که اجازه تجزیه نابجایی‌های جزئی را ادامه دهد. جاگی که به دو قسمت تجزیه شده نابجایی را به هم مربوط می‌کند نیز تجزیه شده و حرکت احتمالی محافظه‌کارانه جاگ به همراه نابجایی اصلی فوق‌العاده مشکل می‌گردد.

انواع نابجایی

نابجایی لبه ای: اگر یک نیم صفحه از اتم ها را در بین صفحات اتمی یک کریستال وارد کنیم موجب تغییر موقعیت اتم های اطرافش می گردد. به چنین خرابی ای، نابجایی لبه گفته می شود.

نابجایی پیچشی: نابجایی پیچشی عموما به صورت یک پیچ یا رمپ پارکینگ های طبقاتی توصیف می گردد بدین صورت که اگر یک دور حول محور نابجایی بچرخید به مکان قبلی خود بر نمی گردید.

نابجایی مختلط: نابجایی که همزمان هر دو خصوصیت نابجایی پیچشی و لبه را داشته باشد نابجایی مختلط خوانده می شود.