Schätzt man die Schubspannung, die nötig ist, um in einem perfekten Kristall die Atomebenen ober- und unterhalb der Gleitebene auf einmal gegeneinander zu verschieben (theoretische Schubfestigkeit), als τ ≈ G/2π ab, ergibt sich für Kupfer (Schubmodul G = 48 GPa) etwa 7,6 GPa. Welcher Grund erklärt richtig, warum die Schubspannung, bei der ein realer Kupfereinkristall zu gleiten beginnt, mit etwa 1 MPa um Größenordnungen kleiner ist?

Lösung: A. Bewegt sich eine Versetzung im Kristall, müssen die Bindungen über die Gleitebene nur Reihe für Reihe umgeordnet werden, und die ganze Ebene muss nicht auf einmal verschoben werden

Die theoretische Schubfestigkeit nimmt an, dass alle Atome ober- und unterhalb der Gleitebene gleichzeitig in die Nachbarlage rücken; sie beträgt G/2π ≈ 7,6 GPa und auch mit einem realistischeren Verlauf der interatomaren Kraft etwa G/30, also etwa 1,6 GPa. Dass das reale Fließen schon beim mehrtausendsten Teil davon oder darunter einsetzt, liegt daran, dass der Kristall Versetzungen enthält: Bewegt sich eine Versetzung, werden nur die Bindungen an der Versetzungslinie nacheinander umgeordnet, und die Verschiebung breitet sich schrittweise aus. Die Diffusion von Leerstellen trägt das Gleiten bei Raumtemperatur nicht; sie ist ein Mechanismus, der etwa beim Kriechen bei hoher Temperatur wirkt. Ein Oxidfilm auf der Oberfläche kann eher verhindern, dass Versetzungen durch die Oberfläche austreten. An Whiskern, die fast keine Versetzungen enthalten, wurden Festigkeiten nahe dem theoretischen Wert gemessen.