GENERADOR DE FRANK-READ La dens densid idad ad de disl disloc ocac acio ione nes s en un cris crista tall se cara caract cter eriz iza a al dar dar el número de dislocaciones que pasan a través de un rea unitaria! Los metales recocidos contienen densidades de dislocaciones del orden de "#$ por cent%metro cuadrado & los metales tra'a(ados en )r%o las tienen del del orde orden n de "#"" "#"" por por cent cent%m %met etrro cuad cuadra rado do!! Es evid eviden ente te que que el con) con)or orma mado do mec mecni nico co incr increm emen enta ta en *ran *ran medi medida da el núme númerro de dislocaciones en un metal! +onsidérese la l%nea de dislocaci,n A--+-D de la .*ura " /up,n*ase que s,lo la porci,n de a + &ace so're un plano de deslizamiento0 como se muestra0 de modo que las porciones A- & +-D son sésiles! /i se aplica el es)uerzo cortante 1 paralelo al vector '0 la dislocaci,n siente una )uerza normal 1' & la porci,n deslizante -+ se empieza a mover so're el plano de deslizamiento pero permanece .(a en los puntos & +!
Fi*ura "
La .*ura .*ura 2 muest muestra ra cinco cinco posic posicion iones es sucesi sucesiva vas s del se*men se*mento to -+ con)orme se mueve 'a(o la acci,n del es)uerzo cortante 1! N,tese el interesante 3ec3o de que en la posici,n 4 la dislocaci,n se 3a roto en dos partes0 una que est conectada aún a los puntos & + & la otra que se 3a convertido convertido en un lazo cerrado circundante! circundante! El lazo cerrado crecer crecer 3asta las e5tremidades del cristal0 como se descri'i, antes! La porci,n conectada aún a los puntos & + re*resar a la posici,n " & lue*o continuar 3asta 6a posici,n 2 & 3asta la 4 *enerando ms & ms lazos con)orme se repite este ciclo!
F7G8RA 2
Esta acci,n puede comprenderse notando los si*uientes puntos! "! 7ndependientemente de la posici,n a lo lar*o de la l%nea de dislocaci,n0 el vector ' es el mismo siempre! Es invariante! 2! La )uerza so're la l%nea0 1'0 siempre actúa en n*ulos rectos con la misma0 como se muestra en la posici,n 4! 9! La direcci,n positiva de la l%nea se muestra en la posici,n :; es consistente con el vector ' & la situaci,n del plano e5tra mostrado en la .*ura "! N,tese que< a= En los puntos 7> & ll la dislocaci,n es de 'orde pura con el plano e5tra 'a(o el plano de deslizamiento en 7> & so're él en 77! ?or lo tanto0 estos dos se*mentos son de sentido opuesto & se ale(arn uno de otro 'a(o la acci,n del es)uerzo cortante 1! '= En los puntos "0 7l70 > @ >7 la dislocaci,n es de tornillo pura! El tornillo es izquierdo en 7 & > & derec3o en 777 & >7! Desde lue*o0 puesto que 7 & >7 son de sentido opuesto0 se movern en direcciones opuestas acercndose una 3acia la otra0 & cuando se encuentran se aniquilan a lo lar*o de su intersecci,n 3aciendo que la l%nea se rompa en dos partes0 como se muestra en la porci,n punteada de la posici,n 4! Anteriormente se mostr, que un es)uerzo cortante 1 do'lar una dislocaci,n 3asta un radio de curvatura R dado por< T≈
Gb 2r
/ea la distancia de a +0 entonces en la posici,n " el radio de curvatura es in.nito! En la posici,n 20 R B "C2 & en la posici,n 9 el radio de curvatura medio es ma&or de "C2 ! El radio de curvatura medio
empieza en el in.nito0 alcanza un valor m%nimo de "C2 en la posici,n semicircular0 20 & lue*o se incrementa al ir 3acia la posici,n 9! ?or consi*uiente0 la posici,n semicircular 20 es una posici,n cr%tica0 &a que produce el radio de curvatura m%nimo0 &0 por lo cual0 requiere el es)uerzo cortante m5imo! De la ecuaci,n se ve que0 con el o'(eto de empu(ar la dislocaci,n de la posici,n " a la 20 el es)uerzo de'e incrementarse desde O 3asta G'C0 & el es)uerzo para empu(arla de 2 3asta 9 ser menor de G'C5! ?or lo tanto0 se encuentra un es)uerzo cortante cr%tico0 1cr BBG'C0 requerido para operar el *enerador de Fran-Read! /i 1 1cr0 la l%nea de dislocaci,n se encorvar 3asta una posici,n intermedia entre las posiciones " & 2! /i 1 1cr0 la dislocaci,n pasa a través de la posici,n 2 & después puede prose*uir a todas las posiciones sucesivas produciendo de esa manera lazos!
Fuente de dislocaci,n de Fran - Read
i'lio*ra)%a< Fundamentos de Hetalur*ia F%sica-Io3n D! >er3oeven
