Линейные несовершенства решетки имеют малую протяженность в двух измерениях, а в третьем могут достигать значительных размеров, соизмеримых с длиной кристалла. К линейным дефектам относятся цепочки вакансий и междоузельных атомов и характерные линейные несовершенства, называемые дислокациями. Различают линейные, винтовые и смешанные дислокации. Линейная или краевая дислокация представляет собой локализованное искажение кристаллической решетки, вызванное наличием в ней лишней атомной плоскости. Граница зоны сдвига, перпендикулярная к вектору сдвига, является линейной дислокацией.
В отличие от линейной дислокации лишней атомной плоскости в этом случае нет. Искажение кристаллической решетки здесь заключается в том, что вблизи оси дислокации атомы меняют своих ближайших соседей, в результате чего плоскости решетки изгибаются в виде винтовой поверхности. Образующаяся винтовая дислокация параллельна вектору сдвига.
В чистом виде в монокристаллах краевые и винтовые дислокации практически встречаются очень редко. Как правило, они присутствуют одновременно, что приводит к образованию многочисленных смешанных форм дислокаций. Дислокации возникают при кристаллизации металлов, росте кристаллов и срастании зерен и блоков. Они могут образоваться из групп вакансий в решетке.
Особенно много дислокаций возникает в процессе пластического деформирования кристалла и их количество возрастает по мере протекания процесса деформации. Суммарная длина дислокаций, приходящаяся на единицу объема кристалла, называется плотностью дислокаций. В реальных кристаллах плотность дислокаций может достигать очень высоких значений – до 1012 см на 1 см 3 объема.
Одним из характерных свойств дислокаций является их легкая подвижность, обусловленная тем, что в зоне дислокаций атомы смещены относительно их равновесного положения в кристаллической решетке. В связи с этим энергия, необходимая для перемещения дислокаций, значительно меньше энергии сдвига для совершенной кристаллической решетки.
