Defekty sieci krystalicznej

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Zdjęcie z mikroskopu elektronowego defektu (a, Mo zamieniony na S) i luki (b, brakujące atomy S) w monowarstwie disiarczku molibdenu. Skala odcinka: 1 nm.[1]

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. Najczęściej stosowany jest podział defektów wg charakteru ich wymiaru:

  • punktowe
  • liniowe
  • powierzchniowe
  • warstwowe (objętościowe)

Defekty Punktowe[edytuj | edytuj kod]

Defekty liniowe (dyslokacje)[edytuj | edytuj kod]

  • 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

Defekty powierzchniowe[edytuj | edytuj kod]

  • 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)

Defekty warstwowe[edytuj | edytuj kod]

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

Doskonałość kryształu[edytuj | edytuj kod]

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.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Jinhua Hong i inni, Exploring atomic defects in molybdenum disulphide monolayers, „Nature Communications”, 6, 2015, s. 6293, DOI10.1038/ncomms7293 [dostęp 2017-12-26] (ang.).