Defekty sieci krystalicznej

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Defekty sieci krystalicznej, defekty struktury krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci przestrzennej. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych kryształach, gdyż wynikają z natury procesu krystalizacji. Dzielą się na:

  1. punktowe:
  2. liniowe – inaczej dyslokacje:
    • krawędziowe – poprzez wprowadzenie dodatkowej płaszczyzny między nieco rozsunięte płaszczyzny sieciowe (miarą dyslokacji jest wektor Burgersa, wyznaczony poprzez kontur Burgersa i prostopadły do linii dyslokacji krawędziowej)
    • śrubowe – powstają w wyniku przesunięcia płaszczyzn atomowych (wektor Burgersa równoległy do linii dyslokacji śrubowej)
    • mieszane – śrubowa i krawędziowa występujące w strukturach rzeczywistych
  3. powierzchniowe:
    • granice ziaren – wąska strefa materiału,w której atomy są ułożone w sposób chaotyczny. Gdy kąt między dwoma sąsiednimi kierunkami krystalograficznymi jest większy od 15°, to granicę nazywa się szerokokątową, a jeśli mniejszy, to wąskokątową.
    • granice międzyfazowe
      • koherentne – atomy granicy ziarna są wspólnymi atomami obydwu ziaren
      • półkoherentne
      • zerwanie koherentności – największe umocnienie
    • błąd ułożenia – wskutek dyslokacji krawędziowej (istnieje energia błędu ułożenia)
  4. warstwowe:
    • uskoki sieci krystalicznej
    • nakładanie się dwóch sieci na siebie
    • rozwarstwienie.

Miarą doskonałości kryształu jest jego stopień zdefektowania mierzony liczbą defektów w stosunku do teoretycznej liczby atomów, jaką powinna zawierać sieć. Zazwyczaj zdefektowanie sieci rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Defekty sieci krystalicznej odpowiadają za różne właściwości kryształów, między innymi półprzewodnictwo, barwę, luminescencję.