Dislocación : un defecto lineal o una violación de la red cristalina de un sólido . La presencia de dislocaciones afecta significativamente las propiedades mecánicas y físicas de un sólido.
Hay dos tipos principales de dislocaciones: de borde y de tornillo . Las dislocaciones de tipo mixto son una combinación de estos dos tipos.
La formación de una dislocación de borde se puede representar como resultado de la eliminación de un semiplano de la red cristalina en el medio del cristal. En este caso, los planos que rodean el defecto ya no serán rectos, sino que rodearán el límite del semiplano destruido para que la estructura reticular de las caras del cristal no se altere y el defecto no sea visible.
La línea que separa la región defectuosa del cristal de la región libre de defectos se denomina línea de dislocación . El modelo visual más simple de una dislocación de borde es un libro con una parte arrancada de una de las páginas interiores. Entonces, si las páginas del libro se comparan con planos atómicos, entonces el borde de la parte arrancada de la página modela la línea de dislocación.
Inicialmente, la teoría matemática de las dislocaciones fue desarrollada por Vito Volterra en 1905, pero el término "dislocación" en sí mismo fue propuesto más tarde en los trabajos de Frederick Frank , profesor de la Universidad de Bristol .
Desde un punto de vista matemático, una dislocación es un defecto topológico , también llamado solitón . Las dislocaciones se conocen como formaciones estables. Dos dislocaciones de orientación opuesta, habiéndose encontrado, pueden aniquilarse mutuamente ( aniquilar ), pero una sola dislocación no puede desaparecer a menos que alcance el borde del cristal.
La principal característica geométrica de las dislocaciones es el vector Burgers . Si dibujamos un contorno cerrado en un cristal ideal y luego tratamos de dibujar el mismo contorno alrededor de la región con una dislocación, entonces el contorno se romperá. El vector que debe dibujarse para cerrar este contorno es el vector Burgers de la dislocación. Caracteriza la magnitud y la dirección del desplazamiento de los planos atómicos , lo que lleva a la formación de una dislocación. Dependiendo del ángulo φ entre el vector de Burgers y la línea de dislocación, las dislocaciones son de tornillo (φ=0), de borde (φ=90°) y mixtas (ángulo arbitrario φ). Las dislocaciones mixtas se pueden descomponer en componentes de borde y tornillo.