in de geologie de verplaatsing van de gesteenten aan weerszijden van een breuk; in de vaste stof een in 1934 door de Engelsman G.I. Taylor en de Hongaren E. Orowan en M. Polanyi ontdekte eendimensionale afwijking van het ideale kristalrooster; een dislocatie is een lijnfout.
Dislocaties bepalen in hoge mate de mechanische eigenschappen van kristallijne materialen. Boven het absolute nulpunt bevat ieder kristal afwijkingen, ook als het perfect bereid is en zich in evenwicht bevindt. In tegenstelling tot puntfouten komen lijnfouten in evenwicht niet voor. Dit is als volgt in te zien.
Stel dat het aantal lijnfouten in een kristalkubus met N atomen n is. Eén lijnfout is opgebouwd uit N1/3 atomen zodat, wanneer elk atoom door bijv. losse bindingen overeenkomt met een enthalpie h, de enthalpiebijdrage van de lijnfouten gegeven wordt door H = nN1/3h. Eén lijnfout is op N2/3 manieren te plaatsen, waarmee het aantal plaatsingsmogelijkheden W = (N2n/3)/n! wordt. De bijdrage G (= H − TS) aan vrije enthalpie van de lijnfouten kan met de betrekking S = k ln W voor de entropie, bepaald worden:
G = nN1/3h − nkT ln (N2/3/n) − nkT
waarin k de constante van Boltzmann is.
Met behulp van de evenwichtsvoorwaarde dG/dn = 0 volgt hieruit voor het aantal lijnfouten in evenwicht:
n = N2/3 exp (−hN1/3/kT)
waarin T de absolute temperatuur is. Het aantal lijnfouten is derhalve afhankelijk van en nadert tot nul voor grote waarden van N.
Er zijn twee soorten dislocaties; hun vorming en elementaire geometrie is schematisch weergegeven in afb. 1.
Bij de randdislocatie treden grote afwijkingen in de rangschikking van de atomen op om de lijn DC; de lijn DC wordt een positieve randdislocatie genoemd en wordt symbolisch aangeduid met ⟘. Een negatieve randdislocatie, voorgesteld met ⟙, ontstaat door het extra vlak beneden vlak ABCD in het kristalrooster aan te brengen. De rangschikking van de atomen om een schroefdislocatie wordt bepaald door de rotatiemogelijkheden van de lijn AD ten opzichte van de dislocatielijn. We beschouwen de spiraal die A beschrijft door een rechtsdraaiende beweging om de dislocatielijn uit te voeren. De spiraal kan dan na rotatie van 360° een roosterafstand opschuiven of, zoals in afb. 1c is weergegeven, een roosterafstand terugschuiven.
Dislocaties kunnen eenduidig gedefinieerd worden met het burgerscircuit en de burgersvector. Een burgerscircuit is een willekeurig gekozen gesloten pad in het ‘ideale’ gedeelte van het kristalrooster om de dislocatie; het burgerscircuit MNOPQ om een randdislocatie is weergegeven in afb. 2a en om een schroefdislocatie in afb. 3a. De translatievector die het gesloten pad rond de dislocatie overvoert in het circuit in het ideale rooster (afb. 2b en 3b) wordt gedefinieerd als de burgersvector en is in lengte gelijk aan een geheel veelvoud van de roosterafstand, terwijl de richting langs een hoofdas van het kristalrooster valt; de burgersvector van een randdislocatie staat loodrecht op de dislocatielijn, terwijl de burgersvector van een schroefdislocatie evenwijdig is aan de dislocatielijn.
Dislocatielijnen eindigen nooit in een kristal. Zij kunnen wel eindigen aan het oppervlak van een kristal en vormen dan plaatsen, waarvan de chemische en fysische eigenschappen verschillen van die van het ideale kristal. Zo kan er bijv. een verschil in snelheid bestaan waarmee chemische etsmiddelen atomen of ionen van het oppervlak verwijderen. Etsputten ontstaan dan op de plaats waar een dislocatielijn eindigt aan het oppervlak.