材料科学的奇迹发现：位错
说位错是材料科学史上的伟大发现一点都不为过，它的触角已经渗入到晶体材料研究领域的角角落落。就如原子、分子是物理化学研究的基本概念，位错是材料研究的基本概念，推动者材料科学的发展。
位错是材料内部的线缺陷，外力作用下它的运动将导致材料的永久变形，即塑性，这区别于材料的可恢复的弹性变形。
位错的产生与一个矛盾，即实验实测的晶体强度是理论计算剪切强度的千分之一。Polanyi, Taylor, Orowan同时于1934年提出了位错模型，它作为一种晶体缺陷，并且导致该处的应力集中，从而可以在相当小的应力下发生运动，每个塑性变形的瞬间都只有位错所在的局部滑移面积发生滑动，不同于以前理论认为的塑性滑移是整个滑移面的相互切动。Taylor还用理论解释了加工硬化过程，这成了后来研究位错交互作用的根基。不过后来Taylor把兴趣又主要转回到了流体力学，Polanyi则在此之后放弃了晶体塑性研究而变成了一个哲学家，唯有Orowan继续从事着塑性的研究，他在位错之间交互作用，位错与沉淀相之间的交互作用方面做了很多奠基性的工作。
在那个量子力学的黄金时代，晶体塑性的研究确实平淡无奇，没引起多少物理学家的注意。1934年到二战结束前，位错的研究非常缓慢，几乎没有任何进展。二战后最开始位错的发展也主要是在理论上且进展缓慢，那个时候位错还只是一个理论模型，根本没人真正见过位错是什么东西。首次的位错观察是Orowan在一弯曲的金属晶体中，金属弯曲时由于几何的需要，会出现正位错多于负位错，也就是后来Ashby定义的几何必须位错，这些多余的位错形成一道稳定的位错墙，也就是亚晶界，通过适宜的腐蚀方法就可以显示出来。另外一个突破就是Vogel（1953）年对锗晶体的研究发现了小角度晶界取向差与位错密度之间的关系。最激动人心的工作要数Peter Hirsch于1956年在卡文迪许实验室通过透射电子显微镜观察了铝膜，得到了第一张具有可信度的位错运动图像，这样就完美的证明了1934年那个关于位错的假说，从此位错不再是一个假说了，这个时候也开始了位错研究的热潮。
位错增殖的理论要归功于Frank-Read，他们成功地解释了材料内部位错密度不断增加的机制，提出了Frank-Read位错源模型，即位错线两端被定扎住，在外力作用下，继续前进运动弓出直到部分相消，又变回了以前的位错而同时发射了一个完全的位错。
关于位错理论的另一个杰出的贡献就是Nabarro在理论上给出了晶体的塑性流动应力与晶粒尺寸的平方根成反比，后来的Eric Hall与Norman Petch用实验室证实了这个理论。关于多晶Hall-Petch关系的研究直到今天仍然有很多学者在进行，因为按照Hall-Petch理论，在纳米尺度材料将最强正是人们多期待的，但是近年来实验发现米尺寸Hall-Petch关系不再成立，更掀起了一番研究热潮。
位错理论发展到现在，研究更加深入了，有通过离散位错动力学模拟，生动地再现材料内部位错的产生，湮灭，交互作用。位错的理论模型也在不断发展，并用来解释新发现的微纳米尺度现象。