Burgersvektorer

Burgersvektorer är centrala i studier av plastisk deformation i kristaller. En Burgersvektor beskriver den avslutande translationen som krävs för att stänga en sluten bana runt en dislokation i ett kristallgitter. Om man följer en sluten kurva runt dislokationen uppstår en skillnad mellan start- och slutpunkt som anges av Burgersvektorn. Denna vektor anger därmed hur stor avvikelse från det perfekta gittret som dislokationen orsakar.

Burgersvektorn är en vektor i gitterstrukturen och kan skrivas som en linjär kombination av de primära gittervektorerna: b = n1 a1 + n2 a2 + n3 a3, där n1, n2 och n3 är heltal. Storleken och riktningen på b beror på kristallstrukturen. I enkla fall motsvarar b en translation i gitterrymden och är därför en vektor som ligger inom gitternätet.

Dislokationstyper: edge, screw och blandade dislokationer. För en edge-dislocation är Burgersvektorn vinkelrät mot dislokationslinjen; för en screw-dislocation är den parallell med linjen; för blandade dislokationer har den komponenter i båda riktningarna.

Burgersvektorn är en topologisk egenskap hos dislokationen och förändras inte vid glid i ett slipplan; den ändras endast vid dislokationsreaktioner som annihilation eller sammanfogning av flera dislokationer. Den påverkar dislokationsenergin och därmed materialets styvhet, härdning och plastiska beteende. Summan av Burgersvektorer i ett slutet dislokationsnät runt ett område är noll när det inte finns några dislokationer.

Mätning och betydelse: Metoder som transmissionselektronmikroskopi och röntgendiffraktion används för att bestämma riktning och storlek av Burgersvektorerna. Kunskap om Burgersvektorer förklarar hur slipplan och kristallgeometri styr materialets deformation under plastisk belastning.