Диски вакансий

Из всех взаимодействий вакансии и дефекта упаковки наиболее сильный эффект - прямое рождение дефекта упаковки из гнезда вакансий. Неравновесные вакансии собираются в сферические гнезда, которые при некотором критическом размере сплющиваются в плоский диск вакансий (рис. 62, а). Увеличение “свободной поверхности” компенсируется уменьшением ее энергии (за счет восстановления связей на межплоскостном расстоянии 2 h). Поэтому диск располагается в плоскости плотной упаковки, чтобы h было наименьшим. Диск может расти далее, присоединяя вакансии по периметру. При некотором критическом радиусе R его основания сближаются до нормального межплоскостного расстояния h - “диск захлопывается”, уничтожая все собранные в нем вакансии. Правильная решетка от этого не восстанавливается, так как в укладке недостает одного слоя: на месте диска возникает дефект упаковки той же площади (дефект вычитания). Его периметром является край атомного слоя — дислокация. Она частичная, а ее вектор Бюргерса bD (рис. 62,б) направлен по нормали к диску. Так сток вакансий порождает диск - дефект упаковки, окаймленный частичной дислокацией.

Если еще остался избыток вакансий, диск растет в ширину и далее, поглощая вакансии по периметру (переползанием окаймляющей дислокации, которая всюду краевая). Начиная от диаметра 10 нм (и иногда до 1 мкм и более) диски дефектов упаковки наблюдаемы электронномикроскопически.
Есть разные пути их дальнейших превращений. Во-первых, энергия ядра окаймляющей дислокации минимальна, когда ее ось лежит в направлении плотной упаковки. Поэтому круговая петля превращается в правильный многоугольник. Во-вторых, эта частичная дислокация b1 может превратиться в полную b, отщепив такую частичную, чтобы ее вектор Бюргерса b2 лежал в плоскости дефекта: bD —> bA + AD на рис. 62,б,в. Эта реакция сама по себе энергетически невыгодна: для любых b1 и b2 всегда b2 + b22 > b12 (см. рис. 62). Однако дислокация bA может скользить в плоскости дефекта упаковки и уничтожает его, стягиваясь "в точку". На месте исходной петли остается лишь полная дислокация (см. рис. 62, в). Для круглой петли радиуса R это возможно при