Defekty sieci krystalicznej

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Defekty struktury krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci przestrzennej. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych kryształach. Wynikają one z natury procesu krystalizacji.

  1. Punktowe:
  2. Liniowe – inaczej dyslokacje:
    • krawędziowe – poprzez wprowadzenie ekstrapłaszczyzny 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 szerokokątowa granica,
      • mniejszy – wąskokątowa,
    • granice międzyfazowe:
      • koherentne – atomy granicy ziarna są wspólnymi atomami obydwóch ziarn,
      • półkoherentne,
      • zerwanie koherentności - największe umocnienie,
    • błąd ułożenia – wskutek dyslokacji krawędziowej, EBU – energia błędu ułożenia,

Oprócz tego występują też defekty warstwowe takie jak:

  • uskoki sieci krystalicznej,
  • nakładanie się dwóch sieci na siebie,
  • rozwarstwienie.

Miarą doskonałości kryształu jest jego stopień zdefektowania mierzony liczbą defektów do teoretycznej ilości atomów jaką powinna zawierać sieć. Zazwyczaj zdefektowanie sieci rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Defekty sieci krystalicznej odpowiadają za różne właściwości kryształów, m.in. takie jak: półprzewodnictwo, barwa, luminescencja.