螺型位錯（screw dislocation）又稱螺旋位錯（Burgers dislocation）。一個晶體的某一部分相對於其餘部分發生滑移，原子平面沿著一根軸線盤旋上升，每繞軸線一周，原子面上升一個晶面間距。在中央軸線處即為一螺型位錯。
當晶體中存在螺型位錯時，原來的一族平行晶面就變成為以位錯線為軸的螺型面。如果繞螺型位錯環行，就會像走坡度很小無台階的樓梯一樣，從一層晶面走到另一層晶面。螺型位錯的名稱就是由此而來的。
基本介紹
- 中文名：螺型位錯
- 外文名：screw dislocation;Burgers dislocation
- 又稱：螺旋位錯
- 位移矢量：滑移矢量
- 本質：線缺陷
- 對比：刃型位錯
簡介,螺型位錯的特徵,螺型位錯與晶體生長,螺型位錯的運動,
簡介
螺型位錯的晶體結構如下圖所示。
螺型位錯設立方晶體右側受到切應力τ的作用，其右側上下兩部分晶體沿滑移面ABCD發生了錯動如圖中（a）所示，這時已滑移區和未滑移區的邊界線bb'平行於滑移方向。圖中（b）是bb'附近原子排列的俯視圖，圖中圓點“·”表示滑移面ABCD下方的原子，圓圈“。”表示滑移面ABCD上方的原子。可以看出，在aa'右邊的晶體上下層原子相對錯動了一個原子間距，而在bb’和aa'之間出現一個約有幾個原子間距寬的、上下層原子位置不吻合的過渡區，原子的正常排列遭到破壞。如果以bb’為軸線，從a開始，按順時針方向依次連線此過渡區的各原子，則其走向與一個右螺旋線的前進方向一樣，見圖中（c）。這就是說，位錯線附近的原子是按螺旋形排列的，所以把這種位錯稱為螺型位錯。
螺型位錯的特徵
螺型位錯的特徵如下：
1、螺型位錯無多餘半原子面，原子錯排是呈軸對稱的。根據位錯線附近呈螺旋形排列的原子旋轉方向不同，螺型位錯可分為右旋和左旋螺型位錯。
2、螺型位錯線與滑移矢量平行，因此一定是直線。
3、純螺型位錯的滑移面不是唯一的。凡是包含螺型位錯線的平面都可以作為它的滑移面。但實際上，滑移通常是在那些原子密排面上進行的。
4、螺型位錯線周圍的點陣也發生了彈性畸變，但只有平行於位錯線的切應變而無正應變，即不會引起體積膨脹和收縮，且在垂直於位錯線的平面投影上，看不到原子的位移，看不到有缺陷。
螺型位錯與晶體生長
原子間的吸引力是自由原子結合成晶體過程中的原動力。理想晶體生長時，原子是一層一層地堆積生長，當一層完成後，再生長新的一層比較困難，如下圖所示。
理想晶體生長螺旋型位錯的存在可以提高晶體的生長速度，因為它不存在生長完一層後才能生長新的一層的困難，這就是晶體生長中螺型位錯的“觸媒”作用，它能大大地加快晶體的生長速度，如下圖所示。
螺型位錯晶體生長螺型位錯的運動
螺型位錯沒有多餘半原子面，只產生滑移，不存在攀移。下圖是螺型位錯滑移過程的示意圖：
螺型位錯的滑移在切應力作用下，位錯線沿著與切應力方向相垂直的方向運動，直至消失在晶體表面，只留下一個柏氏矢量大小的台階。螺型位錯移動方向與柏氏矢量垂直，位錯線方向與柏氏矢量平行。對螺型位錯的滑移而言，它沒有一個固定的滑移面，螺型位錯的滑移面是一系列以位錯線為共同轉軸的滑移面，所以螺型位錯不像刃型位錯那樣具有確定的滑移面，理論上它可以在所有包含位錯線的平面進行滑移。
下圖表示螺型位錯滑移時周圍原子的移動情況。
螺型位錯滑移時周圍原子的移動情況●代表下層晶面的原子，○代表上層晶面的原子，原位錯線處在1-1處，在切應力作用下，位錯線周圍的原子作小量的位移，移動到虛線所標誌的位置，即位錯線移動到2-2處，表示位錯線向左移動了一個原子間距，反映在晶體表面上即產生了一個台階。它與刃型位錯一樣，由於原子移動量很小，所以，它移動所需的力也是很小的。
