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引起的晶體畸變的一種方法。轉位是說明結晶滑動的理論性概念。在滑動面滑動的領墩與尚未滑動的領域之交界及其周圍變形的狀態稱為轉位，而記述轉位的最重要量則為伯格斯向量。

基本介紹

• 中文名：博格斯向量
• 外文名：Burgers vector
• 別名：伯格斯向量
• 定義：表示晶體畸變的一種方法
• 意義：記述轉位的最重要量
• 主要套用：記述晶體畸變的轉位

簡介

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

博格斯矢量是位錯理論中極其重要的一個物理量。伯氏矢量的大小決定了晶體中何處易出現形成位錯以及在外力作用下位錯運動的難易程度。伯氏矢量與位錯的狀態及彈性性質直接相關。如位錯的應力場、應變能、受力狀態、位錯間的相互反應等均與其伯氏矢量有關。

表示辦法

位錯的伯氏矢量，即位錯的單位滑移矢量。滑移矢量是指晶體滑移過程中，在滑移面的滑移方向上，任一原子從一個位置指向另一個位置所引出的矢量。

一定的伯氏矢量，可以用一個特定的符號來表示。式中是晶胞參數；表示矢量的方向。具體做法是：將某個滑移矢量在晶胞坐標軸X、Y、Z上的分量，一次填入方括弧內，提取公因數k，使括弧內數字稱為最小整數即可。

確定方法

博格斯最早擬定了用點陣迴路確定位錯的博格斯向量的方法，這個點陣迴路即為博格斯迴路。即在晶體中包圍位錯線的某個晶面上，按照一定的規律所走的一個迴路。具體步驟如下：

圖1 博格斯迴路

對於給定的位錯，人為規定位錯線的方向；

用右手定則確定博格斯迴路方向。拇指指向位錯線方向，則四指指向迴路方向；

按照上圖所示的規律走回路，最後封閉迴路的矢量即要求的伯氏矢量。

博格斯向量的守恆性

用博格斯迴路確定的位錯的伯氏矢量時，無論所作迴路的大小、形狀、位置如何變化，只要它沒有包圍其他的位錯線，則所得伯氏矢量是一定的。即對一條錯位線而言，其伯氏矢量是固定不變的，此即位錯的伯氏矢量守恆性。由此可引出兩條推論：

一條位錯線只有一個伯氏矢量；

如果幾條位錯線在晶體內部相交（交點稱為節點），則其中任一位錯的伯氏矢量，等於其他各位錯的伯氏矢量之和。