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柏氏矢量(Burgers vector)是描述位错实质的重要物理量。反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。
柏氏矢量:
通常将柏氏矢量称为位错强度,位错的许多性质如位错的能量,所受的力,应力场,位错反应等均与其有关。它也表示出晶体滑移时原子移动的大小和方向。
柏氏矢量具有守恒性,柏氏回路任意扩大和移动中,只要不与原位错线或其他位错线相遇,回路的畸变总劣迹不变,由此可引申出一个结论:一根不分叉的任何形状的位错只有一个柏氏矢量
柏氏矢量的确定方法 :
柏氏矢量可通过柏氏回路(Burgers circuit)来确定。在含有位错的实际晶体中作一个包含位错发生畸变的回路,然后将这同样大小的回路置于理想晶体中,此时回路将不能封闭,需引一个额外的矢量 b连接回路,才能使回路闭合,这个矢量 b就是实际晶体中位错的柏氏矢量。如图所示: a)实际晶体b) 完整晶体
右手法则
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直,其正负可用右手法则确定, (通常先人为地规定位错线的方向,然后用右手食指表示位错线的方向,中指表示柏氏矢量的方向,当拇指向上是为正刃型位错,向下时为负刃型位错。)
螺型位错的柏氏矢量与位错线平行,且规定柏氏矢量与位错线正向平行的为右旋;反向平行的为左旋。
柏氏矢量的特征:
用柏氏矢量可判断位错的类型。柏氏矢量与位错线垂直者为刃型位错,平行者为螺型位错,既不垂直又不平行者为混合位错。
柏氏矢量反映位错区域点阵畸变总累积的大小。柏氏矢量越大,位错周围晶体畸变越严重。
用柏氏矢量可以表示晶体滑移的方向和大小。位错运动导致晶体滑移时,滑移量大小即柏氏矢量 b,滑移方向即为柏氏矢量的方向。
一条位错线具有唯一的柏氏矢量。它与柏氏回路的大小和回路在位错线上的位置无关,位错在晶体中运动或改变方向时,其柏氏矢量不变。
若位错可分解,则分解后各分位错的柏氏矢量之和等于原位错的柏氏矢量。
位错可定义为柏氏矢量不为零的晶体缺陷,它具有连续性,不能中断于晶体内部。其存在形态可形成一个闭合的位错环,或连接于其他位错,或终止在晶界,或露头于晶体表面。