Дефекты кристаллической решетки (точечные, линейные, поверхностные)

В реальных кристаллических телах нет идеально правильного расположения атомов или молекул.В них наблюдается отклонение от строгой упорядоченности решетки-дефекты решетки.

Дефекты КР:

1) Энергетические: связаны с увеличением энергии и колебанием атома вокруг состояния равновесия;

2) Геометрические: связаны с локальным искажением КР.

Геометрические дефекты:

-нульмерные (точечные);

-одномерные (линейные);

-двумерные (поверхностные);

-трехмерные (объемные).

1.Точечные дефекты:

Малая протяженность размером в несколько атомных диаметров; под влиянием внешних воздействий колебания увеличиваются, и атом может покинуть узел, образовав вакансию- отсутствие атома в некоторых узлах (1), при этом атом может сместиться в междоузлие в другой части кристалла - атом внедрения (2); вокруг (1) и (2) решетка деформируется.

Атом внедрения и образовавшиеся при этом вакансии - деф. по Френселю;

Являются подвижными и могут перемещаться по кристаллу: место вакансии может занять атом из соседнего узла, а вакансия сместится на его место; появившиеся вакансии необязательно связаны со смещением атома в междоузлие, могут появляться при испарении атома с поверхности, постепенно проникнуть вглубь кристалла, при этом ей не будет соответствовать атом внедрения- дефект по Шоттки.

При наличии примесных атомов они могут занимать места вакансий №3 (атом внедрения), либо располагаться в узлах решетки (№4-атом замещения).

2.Линейные дефекты:

Относятся дислокации- нарушение структуры, охватывающее большое количество атомов и приводящие к сдвигу атомных плоскостей; дислокации бывают краевые и винтовые.

Краевая дислокация связана с появлением лишней незаконченной плоскости – экстраплоскостью, происходит неполный сдвиг решетки; искажение происходит вдоль линии обрыва- линии дислокации. 1-ядро дислокации

Винтовая: происходит полный сдвиг общего участка решетки, дислокация также может перемещаться по кристаллу, присоединяя к плоскости атомы решетки, либо отдавая атомы в вакансии.

3.Поверхностные дефекты:

Ограничивают поверхность кристалла с одной стороны; поверхностные атомы не окружены со всех сторон другими атомами.Симметрия связи нарушается свойства изменяются; количество зависит от кристаллографической ориентации свойства будут отличаться.

4.Объемные дефекты: поры, трещины, пустоты, предельным случаем дислокации является поликристалл, состоящий из множества монокр. зерен с разной ориентацией;

в поликристалле отсутствует молекулярность структуры.