Modelos discretos de dislocaciones en redes cristalinas formulación, análisis y aplicaciones

Resumen

La comprensión del comportamiento de los defectos presentes en las redes cristalinas es esencial para el diseño y fabricación de dispositivos nanoelectrónicos porque afectan fuertemente sus propiedades electrónicas, ópticas y magnéticas, Asimismo defectos como las dislocaciones son esenciales para el proceso de crecimiento de estructuras heteroepitaxiales, para entender la propagación de fisuras o en experimentos de nanoindentación que tratan de aclarar el comienzo de la plasticidad. En la presente tesis doctoral se formulan modelos discretos de dislocaciones en redes cristalinas del sistema cúbico (simple, centrado en las caras o centrado en el cuerpo, con la posibilidad de incluir una base de varios átomos en cada nodo de la red) que recuperan la elasticidad lineal anisotrópica en su límite continuo. En la tesis se analiza la nucleación homogénea de dislocationes en un cristal bidimensional sujeto a tensiones de cizalladura y se concluye que los estados con dislocaciones aparecen como bifurcaciones subcríticas del estado estacionario sin dislocaciones. Las ramas bifurcadas multiestables se calculan por métodos de continuación numérica y se estudia su selección mediante ramping de la tensión de cizalla. También se calculan valores críticos para la formación de dislocaciones en sistemas heteroepitaxiales, así como en fisuras y experimentos de nanoindentación.