Дефекты в кристаллах

[Mikhail_K]

У меня есть шар из горного хрусталя, что-то вроде http://www.worldofgems.ru/aboutproduct.php?prid=15221
То есть в идеале это прозрачный кристалл, но в реальности даже в малых объёмах обычно бывают какие-то дефекты.
Вот мне стало интересно, откуда такие дефекты возникают и как описываются.
Насколько я понимаю, это не то же самое, что называется словом "дислокации", а настоящие дислокации в кристаллах невидимы?

[ИСН]

Дислокация - это что-то на атомном уровне. А это тупо трещины. Тут уж химия ни при чём.

[Mikhail_K]

Растёт себе кристалл и растёт. Откуда в нём появляются трещины?
Кажется, этот процесс всё-таки как-то связан с дислокациями?

-- 24.03.2017, 13:03 --

Слышал что-то такое, что дислокации могут более-менее свободно "гулять" по кристаллу.
А когда их в одном месте собирается большое количество, получается трещина.
Правда ли это?

[madschumacher]

Mikhail_K в сообщении #1203083 писал(а):

Откуда в нём появляются трещины?

Ну кст, такие визуально наблюдаемые штуки могут возникать также из-за всяких примесей (т.е. кристалл нарос вокруг чего-то инородного, например куска другого кристалла).

Mikhail_K в сообщении #1203083 писал(а):

Откуда в нём появляются трещины?

Кристаллы часто всего всё равно не такие уж и однородные -- они состоит из микрокристалликов, которые имеют характерный размер порядка мкм. Но горный хрусталь, конечно, это не очень любит. Чем больше в кристалле микрокристалликов, тем выше вероятность возникновения дефектов (они, по-сути чаще всего -- места не очень плотного примыкания этих самых микрокристалликов).

Mikhail_K в сообщении #1203083 писал(а):

Слышал что-то такое, что дислокации могут более-менее свободно "гулять" по кристаллу.

Могу, но по-разному в разных кристаллах и в разных условиях. Какие-то имеют характеристическое время миграции порядка нескольких лет, а какие-то -- порядка нескольких тысяч.

З.Ы. И вообще, про подобные штуки лучше спрашивать в Физическом разделе (твердотельщиков полно).

[Munin]

Mikhail_K в сообщении #1203083 писал(а):

Растёт себе кристалл и растёт. Откуда в нём появляются трещины?

Из напряжений и деформаций. Кристалл-то растёт не при постоянных условиях (температура, давление, концентрации веществ). А к тому же, после кристаллизации его могут и сдавить окружающие породы.

[Mikhail_K]

Итак, были названы уже три причины появления трещин (по-видимому, различные?): 1) соединение дислокаций в большом количестве; 2) неплотное примыкание микрокристалликов, из которых состоит кристалл; 3) напряжения и деформации в результате изменения внешних условий, сдавливания окружающими породами.

Можно ли какую-нибудь из этих причин назвать основной?

Можно ли как-то грубо оценить, в каких пропорциях друг к другу находится влияние этих причин? Хотя бы по порядку.
Если это по-разному в разных кристаллах, интересует хотя бы пример горного хрусталя.

[Munin]

Mikhail_K в сообщении #1203133 писал(а):

Итак, были названы уже три причины появления трещин (по-видимому, различные?): 1) соединение дислокаций в большом количестве;

Это где вы такое услышали? Выглядит ерундой.

[Mikhail_K]

Munin в сообщении #1203135 писал(а):

Это где вы такое услышали? Выглядит ерундой.

Набрал в Яндексе "трещины в кристаллах" и попал сюда: https://fis.wikireading.ru/192
Образование трещин по Стро и по Коттреллу. Вроде звучит научно на первый взгляд)

[Munin]

Ну это совсем не то, что произносили вы.

И ваш вопрос - бессмыслица. Это не взаимоисключающие вещи, а разные стороны одного явления.

[Mikhail_K]

Munin в сообщении #1203138 писал(а):

Ну это совсем не то, что произносили вы.
И ваш вопрос - бессмыслица. Это не взаимоисключающие вещи, а разные стороны одного явления.

Охотно верю.
Где можно почитать об образовании трещин в кристаллах?
Если это явление можно описывать по-разному, то особенно интересует сторона этого явления, связанная с дислокациями.
(Ещё лучше, если будет видна какая-то связь с топологией - вроде бы, она здесь должна быть - но это уже не обязательно.)

-- 24.03.2017, 16:18 --

Munin в сообщении #1203138 писал(а):

Ну это совсем не то, что произносили вы.

Мне кажется, то, что я произносил, немногим отличалось вот от этого:

https://fis.wikireading.ru/192 писал(а):

Дислокации, остановившиеся перед стопором, могут объединиться в трещину... Ее ширина будет тем больше, чем большее число дислокаций, объединившись, приняло участие в ее формировании.

Хотя это, конечно, ненаучный текст.

Munin в сообщении #1203138 писал(а):

И ваш вопрос - бессмыслица. Это не взаимоисключающие вещи, а разные стороны одного явления.

То есть, надо так понимать, что под действием внешних напряжений приходят в движение дислокации, а уже в результате их столкновения и объединения могут возникать трещины?

Конкретно в горном хрустале, природные трещины присутствуют практически всегда, даже в малых объёмах. Они формируются именно так?

[Munin]

Mikhail_K в сообщении #1203141 писал(а):

Где можно почитать об образовании трещин в кристаллах?

В книжке Гегузина, которую вы цитировали. А что вас в ней не устраивает?

Mikhail_K в сообщении #1203141 писал(а):

То есть, надо так понимать, что под действием внешних напряжений приходят в движение дислокации, а уже в результате их столкновения и объединения могут возникать трещины?

Да, разумеется.

Mikhail_K в сообщении #1203141 писал(а):

Конкретно в горном хрустале, природные трещины присутствуют практически всегда, даже в малых объёмах. Они формируются именно так?

И так, и на границах зёрен.

[Mikhail_K]

Munin в сообщении #1203148 писал(а):

В книжке Гегузина, которую вы цитировали. А что вас в ней не устраивает?

Спасибо. Это была первая книжка, которую я нашёл, и я был не уверен в её качестве.

[Munin]

Хороший автор. Да и "Библиотечка Квант" - хорошая серия, ещё советская.

-- 24.03.2017 16:56:45 --

А, я ошибся, в "Библиотечке Квант" другая книга Гегузина - про пузыри. А эта - в другой серии, но тоже советского года издания.

-- 24.03.2017 17:23:50 --

Гегузин плодовитый автор! На Либрусеке лежат аж семь его книжек.

[Mikhail_K]

Верно ли, что вектор Бюргерса дислокаций (или, наверное, модуль этого вектора?) представляет собой вращение векторного поля векторов упругого смещения?

Хотелось бы почитать что-нибудь в таких терминах.

[Munin]

А зачем?

(Тут надо сначала базовую литературу по ФТТ, а потом, может быть, обзоры в УФН поискать, плюс Физическая Энциклопедия. Потом можно дерзать соваться в arXiv.)