[科普中國]-博格斯向量

博格斯向量是英文Burgers vector的音譯，也譯為伯格斯向量，是伯格斯提出的表示位錯(cuò)引起的晶體畸變的一種方法。轉(zhuǎn)位是說明結(jié)晶滑動(dòng)的理論性概念。在滑動(dòng)面滑動(dòng)的領(lǐng)墩與尚未滑動(dòng)的領(lǐng)域之交界及其周圍變形的狀態(tài)稱為轉(zhuǎn)位，而記述轉(zhuǎn)位的最重要量則為伯格斯向量。1

簡(jiǎn)介1939年博格斯提出了用晶體的滑移矢量表示位錯(cuò)引起的晶體畸變的方法。于是把形成一個(gè)位錯(cuò)的滑移矢量定義為這個(gè)位錯(cuò)的矢量，叫博格斯向量，以b表示。它的大小表征了位錯(cuò)的單位滑移距離，方向與滑移方向一致。2

博格斯矢量是位錯(cuò)理論中極其重要的一個(gè)物理量。伯氏矢量的大小決定了晶體中何處易出現(xiàn)形成位錯(cuò)以及在外力作用下位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的難易程度。伯氏矢量與位錯(cuò)的狀態(tài)及彈性性質(zhì)直接相關(guān)。如位錯(cuò)的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變能、受力狀態(tài)、位錯(cuò)間的相互反應(yīng)等均與其伯氏矢量有關(guān)。2

表示辦法位錯(cuò)的伯氏矢量，即位錯(cuò)的單位滑移矢量?；剖噶渴侵妇w滑移過程中，在滑移面的滑移方向上，任一原子從一個(gè)位置指向另一個(gè)位置所引出的矢量。

一定的伯氏矢量，可以用一個(gè)特定的符號(hào)來表示。式中是晶胞參數(shù)；表示矢量的方向。具體做法是：將某個(gè)滑移矢量在晶胞坐標(biāo)軸X、Y、Z上的分量，一次填入方括號(hào)內(nèi)，提取公因數(shù)k，使括號(hào)內(nèi)數(shù)字稱為最小整數(shù)即可。3

確定方法博格斯最早擬定了用點(diǎn)陣回路確定位錯(cuò)的博格斯向量的方法，這個(gè)點(diǎn)陣回路即為博格斯回路。即在晶體中包圍位錯(cuò)線的某個(gè)晶面上，按照一定的規(guī)律所走的一個(gè)回路。具體步驟如下：

對(duì)于給定的位錯(cuò)，人為規(guī)定位錯(cuò)線的方向；

用右手定則確定博格斯回路方向。拇指指向位錯(cuò)線方向，則四指指向回路方向；

按照上圖所示的規(guī)律走回路，最后封閉回路的矢量即要求的伯氏矢量。2

博格斯向量的守恒性用博格斯回路確定的位錯(cuò)的伯氏矢量時(shí)，無論所作回路的大小、形狀、位置如何變化，只要它沒有包圍其他的位錯(cuò)線，則所得伯氏矢量是一定的。即對(duì)一條錯(cuò)位線而言，其伯氏矢量是固定不變的，此即位錯(cuò)的伯氏矢量守恒性。由此可引出兩條推論：

一條位錯(cuò)線只有一個(gè)伯氏矢量；

如果幾條位錯(cuò)線在晶體內(nèi)部相交（交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)），則其中任一位錯(cuò)的伯氏矢量，等于其他各位錯(cuò)的伯氏矢量之和。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)