Uns wird gesagt, dass sie nur an Oberflächen, Korngrenzen oder anderen Versetzungen enden können, aber uns wird nicht gesagt, warum sie nicht innerhalb des Kristalls enden können.
Die Antwort ist Topologie. Dislokation ist ein topologischer Defekt - es gibt eine konservierte Größe, die misst, wie viele Gitterpunkte Sie "überspringen", wenn Sie herumgehen (Burger-Vektor). Diese Fehlausrichtung kann nicht einfach verschwinden. Stellen Sie sich vor, Sie fahren zweimal nach Norden, zweimal nach Osten, zweimal nach Süden, dreimal nach Westen und kommen am selben Punkt an. Das definiert ein krummes Gitter-"Quadrat", das die Versetzung umgibt. Bewegen Sie sich nun entlang der Versetzung (der dritten Dimension, senkrecht zu dieser "Karte") - jedes Mal, wenn Sie sich um einen einzelnen Gitterpunkt in diese Richtung bewegen, sind Nachbarn immer noch Nachbarn und es wird immer einen zusätzlichen Schritt in eine Richtung geben (auch wenn die Kristall verdreht und die Ost-West-Richtung ist jetzt schräg). Dies kann nur auf einer Oberfläche oder einer anderen Art von Defekt enden.
Energie hat damit überhaupt nichts zu tun. Das einzige, was zählt, ist die lokale Ordnung: Jede Art von lokaler Organisation hat ihre eigenen topologischen Regeln für Defekte (die verschwinden, wenn die Ordnung verschwindet, zB bei einem Phasenübergang).
Vergleichen Sie dies mit Knoten an einer Schnur – Sie können sie nur entfernen, wenn Sie sie bis zum Ende der Schnur bekommen. Oder wie Sie keinen Knick aus Ihren Kopfhörern bekommen, während Sie beide Enden halten.
Karl Witthöft