공시

Disclination

결정학에서 개시는 각 간격의 보상이 있는 선 결함입니다. 이들은 1907년 비토 볼테라에 의해 처음 논의되었으며,[1] 비토 볼테라는 쐐기 공시의 탄성 변형률을 분석했습니다. 결정의 전위에 비유하여, 기울어짐이라는 용어는 프레드릭 찰스 프랭크에 의해 처음 사용되었고, 그 이후로 현재의 사용법인 공시로 수정되었습니다.[2] 특히 롤랜드 드 위트에 의해 그 이후로 몇 가지 세부적으로 분석되었습니다.[3][4]

디스크립션은 각도 벡터(Frank vector라고 함)와 디스크립션의 선으로 특징지어집니다. 벡터와 선이 같을 때는 5개의 나노입자에서 흔히 볼 수 있는 쐐기 박리라고 부르기도 합니다.[5][6] 프랭크 벡터와 노출선이 직각일 때 그것들은 트위스트 디스클라인이라고 불립니다. 존 D가 지적한 바와 같이. 에셸비는 탈구 운동이 탈구의 위치를 이동시키는 [3][4]등 탈구와 복잡한 연관성을 가지고 있습니다.[7]

박리는 액정에서[8] 나노 입자[9][10] 및 탄성 왜곡된 물질에 이르기까지 다양한 경우에 발생합니다.[11]

2차원 예제

그렇지 않은 육각형 배경의 전위(왼쪽)에서 두 개의 경계(오른쪽) 형성

2D에서 박리 및 전위는 3D에서와 같이 선 결함 대신 점 결함입니다. 위상학적 결함으로 KTHNY 이론 내에서 2D 결정을 녹이는 데 핵심적인 역할을 하며, 두 개의 코스털리츠를 기반으로 합니다.치명적인 전환.

동일한 크기의 디스크(구, 입자, 원자)는 2차원에서 조밀한 패킹만큼 육각형 결정을 형성합니다. 이러한 결정에서 각 입자에는 6개의 가장 가까운 이웃이 있습니다. 국부적인 변형과 비틀림(예를 들어, 열 운동에 의해 유도됨)은 디스크(또는 입자)가 일반적으로 5 또는 7의 서로 다른 배위 수를 갖는 구성을 유발할 수 있습니다. 디스크립션은 위상 결함이므로 (육각 배열에서 시작하여) 쌍으로만 생성할 수 있습니다. 표면/국경 효과를 무시하면, 이는 완벽한 평면의 2D 결정에 항상 7배 정도의 5배 접힌 경사가 존재한다는 것을 의미합니다. 5-7배 접힌 경사면의 "결합된" 쌍은 탈구입니다. 무수히 많은 전위가 고립된 박리로 열적으로 해리되면 입자의 단일층은 2차원의 등방성 유체가 됩니다. 2D 크리스털은 징계가 없습니다.

육각형 배열의 단면을 5배 접힌 디스포네이션(그림에서 녹색)으로 변환하려면 육각형 요소의 삼각형 쐐기(파란색 삼각형)를 제거해야 하고, 7배 접힌 디스포네이션(주황색)을 만들려면 동일한 쐐기를 삽입해야 합니다. 그림은 디스코션이 어떻게 방향 질서를 파괴하는 반면 디스코션은 먼 필드(디스코션 중심에서 멀리 떨어진 결정 부분)에서만 병진 질서를 파괴하는지 보여줍니다.

디스클라인은 육각형 배열을 무한대(또는 유한 결정의 경계)로 바깥쪽으로 자르지 않고는 아핀 변환에 의해 국부적으로 생성될 수 없기 때문에 위상 결함입니다. 방해받지 않는 육각형의 결정은 60°대칭을 갖지만, 쐐기를 제거하여 5배 접힌 공시를 만들 때 결정 대칭은 72°까지 늘어납니다. 7배 접힌 공시의 경우 약 51,4°로 압축됩니다. 따라서 징계는 감독 필드를 방해하여 탄성 에너지를 저장합니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Volterra, Vito (1907). "Sur l'équilibre des corps élastiques multiplement connexes". Annales scientifiques de l'École normale supérieure. 24: 401–517. doi:10.24033/asens.583. ISSN 0012-9593.
  2. ^ Chandrasekhar, S. (1977) Liquid Crystals, Cambridge University Press, p. 123, ISBN 0-521-2149-2
  3. ^ a b deWit, Roland (1973). "Theory of disclinations: II. Continuous and discrete disclinations in anisotropic elasticity" (PDF). Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A: Physics and Chemistry. 77A (1): 49–100. doi:10.6028/jres.077A.003. ISSN 0022-4332. PMC 6742835. PMID 32189727.
  4. ^ a b deWit, Roland (1973). "Theory of disclinations: IV. Straight disclinations". Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A: Physics and Chemistry. 77A (5): 607–658. doi:10.6028/jres.077a.036. ISSN 0022-4332. PMC 6728463. PMID 32189758.
  5. ^ deWit, Roland (1972). "Partial disclinations". Journal of Physics C: Solid State Physics. 5 (5): 529–534. Bibcode:1972JPhC....5..529D. doi:10.1088/0022-3719/5/5/004. ISSN 0022-3719.
  6. ^ Howie, A.; Marks, L. D. (1984). "Elastic strains and the energy balance for multiply twinned particles". Philosophical Magazine A. 49 (1): 95–109. Bibcode:1984PMagA..49...95H. doi:10.1080/01418618408233432. ISSN 0141-8610.
  7. ^ deWit, Roland (1971). "Relation between Dislocations and Disclinations". Journal of Applied Physics. 42 (9): 3304–3308. doi:10.1063/1.1660730. ISSN 0021-8979.
  8. ^ Chandrasekhar, S. (1977). Liquid crystals. Cambridge monographs on physics. Cambridge ; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-21149-9.
  9. ^ Gryaznov, V. G.; Heydenreich, J.; Kaprelov, A. M.; Nepijko, S. A.; Romanov, A. E.; Urban, J. (1999). "Pentagonal Symmetry and Disclinations in Small Particles". Crystal Research and Technology. 34 (9): 1091–1119. doi:10.1002/(SICI)1521-4079(199911)34:9<1091::AID-CRAT1091>3.0.CO;2-S.
  10. ^ Ji, Wenhai; Qi, Weihong; Li, Xu; Zhao, Shilei; Tang, Shasha; Peng, Hongcheng; Li, Siqi (2015). "Investigation of disclinations in Marks decahedral Pd nanoparticles by aberration-corrected HRTEM". Materials Letters. 152: 283–286. doi:10.1016/j.matlet.2015.03.137.
  11. ^ Murayama, M.; Howe, J. M.; Hidaka, H.; Takaki, S. (2002). "Atomic-Level Observation of Disclination Dipoles in Mechanically Milled, Nanocrystalline Fe". Science. 295 (5564): 2433–2435. Bibcode:2002Sci...295.2433M. doi:10.1126/science.1067430. ISSN 0036-8075. PMID 11923534.

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