Frank–Leer fuente


En ciencia de los materiales , una fuente de Frank-Read es un mecanismo que explica la generación de dislocaciones múltiples en planos de deslizamiento bien espaciados específicos en cristales cuando se deforman. Cuando un cristal se deforma, para que se produzca el deslizamiento se deben generar dislocaciones en el material. Esto implica que, durante la deformación, las dislocaciones deben generarse principalmente en estos planos. El trabajo en frío del metal aumenta el número de dislocaciones por el mecanismo de Frank-Read. Una mayor densidad de dislocaciones aumenta el límite elástico y provoca el endurecimiento por trabajo de los metales.

El mecanismo de generación de dislocaciones fue propuesto y nombrado en honor al físico británico Charles Frank y Thornton Read .

Charles Frank detalló la historia del descubrimiento desde su perspectiva en Proceedings of the Royal Society en 1980. [1]

En 1950 , Charles Frank , entonces investigador en el departamento de física de la Universidad de Bristol , visitó los Estados Unidos para participar en una conferencia sobre plasticidad cristalina en Pittsburgh . Frank llegó a los Estados Unidos mucho antes de la conferencia para pasar un tiempo en un laboratorio naval y dar una conferencia en la Universidad de Cornell . Cuando, durante sus viajes a Pensilvania, Frank visitó Pittsburgh, recibió una carta de su colega científico Jock Eshelby en la que le sugería que leyera un artículo reciente de Gunther Leibfried.. Se suponía que Frank abordaría un tren a Cornell para dar su conferencia en Cornell, pero antes de partir hacia Cornell, fue a la biblioteca del Carnegie Institute of Technology para obtener una copia del artículo. La biblioteca aún no tenía el diario con el artículo de Leibfried, pero el personal de la biblioteca creía que el diario podría estar en el paquete recién llegado de Alemania. Frank decidió esperar a que la biblioteca abriera el paquete, que efectivamente contenía el diario. Después de leer el periódico, tomó un tren a Cornell, donde le dijeron que pasara el tiempo hasta las 5:00, ya que la facultad estaba reunida. Frank decidió dar un paseo entre las 3:00 y las 5:00. Durante esas dos horas, mientras consideraba el artículo de Leibfried, formuló la teoría de lo que más tarde se denominó fuente de Frank-Read.

Un par de días después, viajó a la conferencia sobre plasticidad cristalina en Pittsburgh, donde se encontró con Thorton Read en el vestíbulo del hotel. Al encontrarse, los dos científicos descubrieron de inmediato que se les había ocurrido la misma idea para la generación de dislocaciones casi simultáneamente (Frank durante su caminata en Cornell y Thornton Read durante el té del miércoles anterior) y decidieron escribir un artículo conjunto sobre la tema. El mecanismo para la generación de dislocaciones descrito en ese documento [2] ahora se conoce como la fuente de Frank-Read.

La fuente de Frank-Read es un mecanismo basado en la multiplicación de dislocaciones en un plano de deslizamiento bajo esfuerzo cortante . [3] [4]


Una fuente de Frank-Read consta de una dislocación anclada en dos puntos A y B y sujeta a un esfuerzo cortante. La dislocación clavada se expande y se enrolla repetidamente formando nuevos bucles de dislocación.
Animación que ilustra cómo la tensión en una fuente de Frank-Read (centro) puede generar múltiples líneas de dislocación en un cristal.