すべり方向はなぜ限定されているのか

すべり方向はすべり面に対して平行な方向であることは分かるのですが、
例えば六方最密構造の(0001)のすべり方向は何故3方向(プラスマイナスを分けて6方向)に限られているのでしょうか？
すべり面内でさえあれば360度どの方向にも滑りえると思えております。

最初は形式的に分けているものだと思っておりましたが、すべり方向の数で金属の延性の考察につなげている文献を見て違うのだと気づきました。

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/02/16 23:39

原子を何かのボールで置き換えて模型を造ってみるとイメージし易いですね。

私が学生の時には、恩師がピンポン玉で、最密構造のすべり面の模型で、すべり面の滑りやすさを見せてくれました。

hcp構造のイメージ図↓(右側にはfccが示しています)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a …

すべり面が滑る時エネルギー的に抵抗が少ない方向にすべりが生じます。
上記のwikiの図でhcpなら面の積層が、Aのように原子が並んでいる面上にBのように原子が並んでいる面が積層して、次にまたAのように原子が並んで面を積層させています。
この時、A面上をB面(wikiの図では黒の原子で示された面)がすべる時、どの方向が滑りやすいかになります。
それは原子を球として接触していると考えた上のモデルでは、球と級が接触して谷間が連続して続く方向が滑りやすいのです。
図でいうと、左右真横方向と、左右で60°の方向ですね。
もし、図の上下方向に原子面が滑ろうとすると、原子の山を乗り越えないといけないので、エネルギー的に滑りに対する抵抗が大きくなります。
そのため、すべり方向はhcpでは3方向に限られてしまうのです。

金属物理学や塑性加工学ではもう少し突っ込んだ解説があるのですが、
イメージ的には、滑りを発生させる面はお互いの谷間に乗っている。
すべる時はその谷間に沿ってすべった方が楽である、という感じです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
谷間が続く方向が滑り方向なのですね。
中々解説が無かったので助かりました。

お礼日時：2017/02/18 20:59