Дефекти у кристалах

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Дефекти в кристалах

Дефе́кти у криста́лах (рос. дефекты в кристаллах, англ. crystal defects, lattice imperfection; нім. Defekte m pl in Kristall) — субмікродефекти у вигляді порушення періодичності розміщення атомів або іонів у реальних кристалах[1].

Виникають як під час росту кристалів, так і після їх утворення в результаті теплового, механічного, радіаційного, електричного, магнітного та інших впливів.

Види дефектів у кристалах[ред.ред. код]

За геометричними ознаками субмікродефекти поділяють на точкові, лінійні та плоскі. Точковими є вакансії, атоми у міжвузловині, домішкові (сторонні) атоми. Вакансія може утворюватися при переході атома з вузла ґратки у міжвузловину (дефект Френкеля) або при виході його на поверхню кристала (дефект Шотткі). Порушення в структурі кристалів хімічних сполук, зумовлені браком або надлишком компонентів порівняно зі стехіометричною формулою, називаються стехіометричними дефектами в кристалах. До лінійних дефектів у кристалах належать дислокації, до плоских — межі зерен кристалів, ряди та сітки дислокацій тощо.

Наслідки дефектів у кристалах[ред.ред. код]

Дефекти у кристалах істотно впливають на їхні фізичні, механічні, електричні, магнітні, фотоелектричні та інші властивості. Так, точкові дефекти, які в напівпровідниках можуть бути донорами або акцепторами і генерувати носії струму (електрони і дірки), зумовлюють домішкову електропровідність. В іонних кристалах внаслідок взаємодії точкових дефектів з електронами й дірками утворюються так звані центри забарвлення. До них належать F- і V-центри, які поглинають світло відповідно у видимій та ультрафіолетовій ділянці спектра. Перший утворюється вакантним вузлом негативного іона, який захопив електрон, другий — вакантним вузлом позитивного іона, який захопив дірку. Процеси взаємної дифузії твердих тіл, хімічні реакції у твердому стані пов'язані з природою та рухом дефектів у кристалах. Дефекти, особливо лінійні та поверхневі, дуже впливають на пластичність, в'язкість, пружність та міцність кристалів.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Стоунхэм А. М. Теория дефектов в твердых телах [Текст]. т. 1. Электронная структура дефектов в диэлектриках и полупроводниках / А. М. Стоунхэм. — М. : Мир, 1978. — 569 с.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
  • Штремель М. А. Прочность сплавов. Ч. I. Дефекты решетки. М.: Металлургия, 1982. — 278 с.