Искажение решетки вокруг точечных дефектов.

Вокруг пустого узла (вакансии) или межузельного атома решетка искажается. Из теории упругого поля в непрерывной среде следует, что напряжения и деформации вокруг такого центра убывают по закону обратно пропорционально третьей степени расстояния от него. На расстоянии порядка одного-двух атомных диаметров от центра деформации создаются заметные смещения атомов. Эта область, где наблюдается смещение атомов, называется ядром дефекта. Расположение атомов в ядре дефекта невозможно описать исходя из теории упругости, которая оперирует понятиями сплошной среды и не учитывает дискретного атомного строения металлов. В ГЦК решетке вокруг вакансий ближайшие соседи смещаются в сторону вакансии. А второй слой атомов (вторая координационная сферы) смещены в обратную сторону.

На этом рисунке изображена плоскость типа {100}. Атомы первого слоя находятся по отношению к вакантному узлу на направлении [110] , а атомы второго слоя – [100]. Т.о. поле смещения сильно анизотропно, т.е. по разным направлениям смещения имеют разные знаки и разные величины. В ГЦК решетке смещение атомов первой координационной сферы направлено в сторону вакансии и составляет около 2% от межатомного расстояния, а величина смещения атомов второй координационной сферы 0,2% . Эти смещения в ОЦК решетке в несколько раз больше, но эти смещения не превышают 10% от межатомного расстояния. Следовательно, смещения атомов вокруг вакансий невелики и составляют сотые доли от межатомного расстояния. В плотной упаковке смещение соседей вокруг межузельных атомов больше, чем вокруг вакансий.

Поскольку вакансия стремится стянуть решетку вокруг себя, то её следует рассматривать как центр всестороннего растяжения. Межузельный атом – центр сжатия.

Быстрое исчезновение атомных смещений при удалении от точечного дефекта обусловлено тем, межатомные силы являются силами близкого действия (основано на потенциале парного взаимодействия).