§ 5. Точечные дефекты
Речь пойдет о континуальной модели таких явлений, как вакансии, примесные частицы или междоузельные атомы в кристаллической решетке. В случае дислокации рассматривались разрез в неодносвязном теле, смещение берегов и последующее восстановление сплошности тела. Для точечного дефекта аналогичная операция состоит в следующем:
— из среды удаляется сфера радиусом
— вместо этой сферы внедряется сфера радиусом
из того же материала;
— восстанавливается сплошность.
Если
то величина
равна разности объемов сфер.
Рассмотрим упругое поле точечного дефекта. Оно сферически-симметрично:
Для скаляра и имеем общее решение (4.5.5); учитывая очевидные условия при
и
, получим
При этом деформации и напряжения
Константы
находятся из условий сопряжения:
Разумеется, соответствует реальности лишь “внешнее” решение с
но рассмотрение внутреннего шарика необходимо.
Устремляя
перейдем от сферического включения к точечному дефекту. Как и в случае дислокации, имеем особенность при
энергия снова оказывается расходящимся интегралом.