Показано расположение атомов, характерное для краевой дислокации. Можно считать, что искажение кристаллической структуры вызвано тем, что в часть объема кристалла введена лишняя атомная плоскость (точнее полуплоскость).
Искажения структуры сосредоточены в основном вблизи нижнего края «полуплоскости» лишних атомов. Поэтому под дислокацией и понимается линия искажения, которая проходит вдоль края лишней атомной полуплоскости. Таким образом, в противоположность «точечным» несовершенствам структуры дислокация представляет собой «линейный» дефект.
Краевая дислокация может быть образована сдвигом одной части кристалла относительно другой на одно межатомное расстояние не на всю длину кристалла, а только на ее часть 1-AD. В этом случае в верхней части кристалла образуется одна дополнительная плоскость АА'В'В, называемая экстраплоскостыо. Граница экстраплоскости AB внутри кристалла и есть дислокация. Ее длина L составляет обычно 1СГ7 - 10"5 м. 'Гак как плоскость скольжения ABCD не распространилась на всю длину кристалла 1 и сдвиг прошел только в части кристалла до границы AB, можно сказать, что дислокация - граница незавершенного сдвига, а длина ее свободного пробега.
Важнейшая характерная особенность всех дислокаций состоит в том, что сильные искажения сосредоточены в непосредственной близости от дислокационной линии. В самом деле, вдоль дислокационной линии даже число ближайших соседей атомов может отличаться от координационного числа данной структуры. Однако уже на расстоянии нескольких атомных диаметров от линии дислокации искажения. Область вблизи дислокационной линии, где искажения чрезвычайно велики, называется ядром дислокации. Здесь также очень велики и локальные деформации. В стороне от ядра деформации настолько малы (несколько процентов или менее), что к ним можно применять теорию малых деформаций, т. е. теорию упругости. Поэтому область вдали от ядра дислокации называется упругой областью или областью упругих искажений. Мерой искаженное™ кристаллической решетки, а также величины связанного с дислокацией сдвига, является вектор Бюргерса. Он характеризует энергию дислокации и силы, действующие на нее. Вектор Бюргерса - отрезок, замыкающий разрыв петли особого рода, называемой контуром Бюргерса. Контур Бюргерса строится путем последовательного обхода по часовой стрелке от атома к атому части кристаллической решетки. Для неискаженного кристалла, не содержащего дислокации у делается точно такой же обход с просчетом атомов, как и для кристалла, содержащего дислокацию. Вектор, который необходимо ввести в совершенный кристалл для того, чтобы замкнуть контур и совместить атом 1 в данном примере с Если вектор Бюргерса b не лежит в плоскости перемещения, т. е. движение дислокации неконсервативное и движущаяся дислокация оставляет за собой или вакансии, или междоузельные атомы в зависимости от знака компоненты Ь, параллельной вектору п. В том случае, если плотность в плоскости скольжения не сохраняется, движение дислокации должно сопровождаться переносом массы к плоскости или от нее за счет диффузии одиночных атомов, особенно развитой при высоких температурах.