两个不同面的位错反应后得到新位错，新位错的位错线一定是两个面的交线吗？
这个问题问得非常切题，触及到了位错反应核心的几个关键点。简单地说，位错反应后形成的新位错的位错线，不一定就是两个原始位错线所在面的交线。
为了把这个问题讲透，咱们得先梳理一下位错的基本概念，以及位错反应是怎么回事。
1. 位错的基本概念
想象一下，完美无瑕的晶体就像一块铺得整整齐齐的瓷砖地面。而位错，就是这块瓷砖地面上出现了一些“缺陷”。最常见的是刃位错和螺位错。
刃位错： 就像你在瓷砖地面里偷偷塞进去一条完整的瓷砖，这条新塞进来的瓷砖的边缘，就是刃位错的位错线。位错线与滑移方向（瓷砖的铺设方向）是垂直的。
螺位错： 就像你在瓷砖地面里挖了一条缝，然后把缝的两边向上或向下错开，形成一个螺旋上升的台阶。这条缝，就是螺位错的位错线。位错线与滑移方向是平行的。
更重要的一个概念是滑移面和滑移方向。位错在晶体中运动，通常是在特定的晶面（滑移面）上，沿着特定的晶向（滑移方向）进行的。这就像你在瓷砖地面上移动，只能在同一行或同一列的瓷砖之间滑动，你不能随意地跳跃到别的地方。
2. 位错反应是怎么回事？
位错反应，顾名思义，就是两个或多个位错在运动过程中相遇，然后发生相互作用，产生新的位错。这种反应是晶体塑性变形过程中非常重要的一个机制，因为它允许位错在更复杂的路径上移动，或者生成能量上更有利的位错。
位错反应的发生，遵循能量守恒和伯格斯向量守恒的原则。伯格斯向量（Burgers vector）是一个非常重要的量，它描述了位错造成的晶格畸变的“大小”和“方向”。你可以把它想象成位错“搬运”的“位移量”。
当两个位错（比如位错1和位错2）发生反应时，它们会结合成一个新的位错（位错3）。这个过程可以用伯格斯向量来表示：
$vec{b_3} = vec{b_1} + vec{b_2}$ （在某些情况下可能是相减，具体取决于位错的类型和相互作用方式）
如果反应后生成的 $vec{b_3}$ 向量是零，或者是一个能量较低的位错，那么这个反应就是有利的，位错更容易发生。
3. 为什么新位错的位错线不一定是交线？
现在我们回到问题的核心。位错线是我们肉眼可见的（在显微镜下）“痕迹”，它代表了位错的“位置”。而伯格斯向量则描述了位错的“本质”。
想象一下，你有两条不同的位错线，它们各自在自己的滑移面上运动。当它们相遇时，它们会发生反应。
如果这两个位错位于同一个平面上，并且它们的位错线就是这个平面的交线（这种情况比较少见，除非是两个刃位错在同一平面上相遇），那么反应后可能形成一个能量更低的位错，它的位错线就会在这个平面上。
但更常见的情况是，这两个位错位于不同的滑移面上。 比如，位错1在一个A面上运动，位错2在B面上运动。它们相遇时，会发生结合。
关键在于，位错的运动（包括反应）是由其伯格斯向量决定的，而不是简单地受位错线在空间中的位置所限制。
当两个位错反应时，它们可以“交换”一部分位错线，或者重新排列它们的伯格斯向量，形成新的位错。这个新的位错，它仍然有自己的滑移面和滑移方向（由它的伯格斯向量决定），但这个新的滑移面和滑移方向，不一定是原始两个位错所在面的交线。
我们来举一个更形象的例子：
想象你在两堵墙之间（这两堵墙代表两个不同的滑移面）拖着一条绳子（代表位错线）。你推着绳子的一端，它在墙A上滑动。同时，另一个人也在另一堵墙B上滑动另一条绳子。
当这两条绳子在某个点相遇时，你们会把绳子打个结（发生位错反应）。这个结（新的位错）会重新组织。可能你们会发现，这个新的绳子（新的位错线）并不顺着原来那两堵墙的缝隙（交线）延伸，而是因为能量上的原因，它选择了一条新的、更“舒服”的路径继续滑动。
具体来说，可能发生以下情况：
位错的“断裂”和“重组”： 位错反应时，可以看作是原始位错的伯格斯向量发生重组，形成新的位错。这个新位错可能在某个新的滑移面上运动。它的位错线就是它在新滑移面上的“痕迹”。
生成“阶梯”位错： 有时候，反应会生成一个“阶梯”位错，也就是说，位错线会在不同的滑移面之间切换。这样的位错线，就不是简单地在两个面的交线上。
新的位错线取向： 反应后生成的位错，其伯格斯向量决定了它的滑移系统。新的滑移系统（滑移面和滑移方向）的取向，不一定和原来两个位错的滑移系统有直接的几何关系，比如交线关系。
一个典型的例子是，两个反号的螺位错在同一个晶面上相遇，它们会湮灭，这是最简单的反应。但如果是不同面的位错，比如两个不同取向的刃位错，它们反应后可能生成一个更复杂的位错，这个位错的位错线就不是直接的几何交线。
总结一下：
位错反应的本质是伯格斯向量的重组，以达到能量上的优化。而位错线是我们观察到的位错的“位置”。由于新的位错会遵循其新的伯格斯向量决定的滑移系统（滑移面和滑移方向），并且其位错线可能发生断裂、重组或跨面运动，所以新位错的位错线不一定是两个原始位错线所在面的交线。它更可能是位错在新的、能量上更有利的滑移面上的延伸。
希望我这么详细的解释，能让你对这个问题有更清晰的认识！
为了把这个问题讲透，咱们得先梳理一下位错的基本概念，以及位错反应是怎么回事。
1. 位错的基本概念
想象一下，完美无瑕的晶体就像一块铺得整整齐齐的瓷砖地面。而位错，就是这块瓷砖地面上出现了一些“缺陷”。最常见的是刃位错和螺位错。
刃位错： 就像你在瓷砖地面里偷偷塞进去一条完整的瓷砖，这条新塞进来的瓷砖的边缘，就是刃位错的位错线。位错线与滑移方向（瓷砖的铺设方向）是垂直的。
螺位错： 就像你在瓷砖地面里挖了一条缝，然后把缝的两边向上或向下错开，形成一个螺旋上升的台阶。这条缝，就是螺位错的位错线。位错线与滑移方向是平行的。
更重要的一个概念是滑移面和滑移方向。位错在晶体中运动，通常是在特定的晶面（滑移面）上，沿着特定的晶向（滑移方向）进行的。这就像你在瓷砖地面上移动，只能在同一行或同一列的瓷砖之间滑动，你不能随意地跳跃到别的地方。
2. 位错反应是怎么回事？
位错反应，顾名思义，就是两个或多个位错在运动过程中相遇，然后发生相互作用，产生新的位错。这种反应是晶体塑性变形过程中非常重要的一个机制，因为它允许位错在更复杂的路径上移动，或者生成能量上更有利的位错。
位错反应的发生，遵循能量守恒和伯格斯向量守恒的原则。伯格斯向量（Burgers vector）是一个非常重要的量，它描述了位错造成的晶格畸变的“大小”和“方向”。你可以把它想象成位错“搬运”的“位移量”。
当两个位错（比如位错1和位错2）发生反应时，它们会结合成一个新的位错（位错3）。这个过程可以用伯格斯向量来表示：
$vec{b_3} = vec{b_1} + vec{b_2}$ （在某些情况下可能是相减，具体取决于位错的类型和相互作用方式）
如果反应后生成的 $vec{b_3}$ 向量是零，或者是一个能量较低的位错，那么这个反应就是有利的，位错更容易发生。
3. 为什么新位错的位错线不一定是交线？
现在我们回到问题的核心。位错线是我们肉眼可见的（在显微镜下）“痕迹”，它代表了位错的“位置”。而伯格斯向量则描述了位错的“本质”。
想象一下，你有两条不同的位错线，它们各自在自己的滑移面上运动。当它们相遇时，它们会发生反应。
如果这两个位错位于同一个平面上，并且它们的位错线就是这个平面的交线（这种情况比较少见，除非是两个刃位错在同一平面上相遇），那么反应后可能形成一个能量更低的位错，它的位错线就会在这个平面上。
但更常见的情况是，这两个位错位于不同的滑移面上。 比如，位错1在一个A面上运动，位错2在B面上运动。它们相遇时，会发生结合。
关键在于，位错的运动（包括反应）是由其伯格斯向量决定的，而不是简单地受位错线在空间中的位置所限制。
当两个位错反应时，它们可以“交换”一部分位错线，或者重新排列它们的伯格斯向量，形成新的位错。这个新的位错，它仍然有自己的滑移面和滑移方向（由它的伯格斯向量决定），但这个新的滑移面和滑移方向，不一定是原始两个位错所在面的交线。
我们来举一个更形象的例子：
想象你在两堵墙之间（这两堵墙代表两个不同的滑移面）拖着一条绳子（代表位错线）。你推着绳子的一端，它在墙A上滑动。同时，另一个人也在另一堵墙B上滑动另一条绳子。
当这两条绳子在某个点相遇时，你们会把绳子打个结（发生位错反应）。这个结（新的位错）会重新组织。可能你们会发现，这个新的绳子（新的位错线）并不顺着原来那两堵墙的缝隙（交线）延伸，而是因为能量上的原因，它选择了一条新的、更“舒服”的路径继续滑动。
具体来说，可能发生以下情况：
位错的“断裂”和“重组”： 位错反应时，可以看作是原始位错的伯格斯向量发生重组，形成新的位错。这个新位错可能在某个新的滑移面上运动。它的位错线就是它在新滑移面上的“痕迹”。
生成“阶梯”位错： 有时候，反应会生成一个“阶梯”位错，也就是说，位错线会在不同的滑移面之间切换。这样的位错线，就不是简单地在两个面的交线上。
新的位错线取向： 反应后生成的位错，其伯格斯向量决定了它的滑移系统。新的滑移系统（滑移面和滑移方向）的取向，不一定和原来两个位错的滑移系统有直接的几何关系，比如交线关系。
一个典型的例子是，两个反号的螺位错在同一个晶面上相遇，它们会湮灭，这是最简单的反应。但如果是不同面的位错，比如两个不同取向的刃位错，它们反应后可能生成一个更复杂的位错，这个位错的位错线就不是直接的几何交线。
总结一下：
位错反应的本质是伯格斯向量的重组，以达到能量上的优化。而位错线是我们观察到的位错的“位置”。由于新的位错会遵循其新的伯格斯向量决定的滑移系统（滑移面和滑移方向），并且其位错线可能发生断裂、重组或跨面运动，所以新位错的位错线不一定是两个原始位错线所在面的交线。它更可能是位错在新的、能量上更有利的滑移面上的延伸。
希望我这么详细的解释，能让你对这个问题有更清晰的认识！
网友意见
如果是两根刃位错反应，那么形成的位错结(junction dislocation)通常都位于滑移面的交线上。
如下图[1]所示，两根刃位错在相遇之后，原有的两跟位错需要进一步滑移，才能合并形成位错结。
而刃位错的滑移被限制在滑移面上，同时满足两根位错线滑移条件的，也就只有两个滑移面相交的这条线，因此位错结也只能在这跟线上展开。
但如果是螺位错就不一定了，因为螺位错的滑移面是可变的，本身就不存在“滑移面交线”这个说法。
假设在bcc晶体中，有两根<111>/2螺位错，它们一开始沿着不同的{112}面滑移面运动，并在某一刻相遇。
那么在相遇之后，两根位错线会构成一个{110}共线面，它们完全可以切换到这个{110}面上继续滑移，并沿着<001>方向上展开形成位错结。而显然<001>方向并不在最初的{112}滑移面上，自然也不在滑移面的交线上。
参考
- ^Yu, Haiyang, Ivaylo H. Katzarov, Anthony T. Paxton, Alan CF Cocks, and Edmund Tarleton. "Influence of hydrogen core force shielding on dislocation junctions in iron." Physical Review Materials 4, no. 3 (2020): 033607. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.4.033607
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