3.2. Точечные дефекты

Точечный дефект − это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры которого во всех трех измерениях сравнимы с одним или несколькими (немногими) межатомными расстояниями. К простейшим точечным дефектам относятся вакансии − отсутствие атома или иона в узле кристаллической решетки и межузельные внедренные атомы, находящиеся в пустотах кристаллической решетки. Важнейшей особенностью точечных дефектов в ионных и ковалентных кристаллах является то, что они могут быть как электрически нейтральны, так и иметь заряд. Однако в целом кристалл остается электрически нейтрален. Условие электронейтральности обеспечивается образованием равного количества положительно и отрицательно заряженных дефектов, образованием сложных дефектов или свободных электронов и дырок.

Возникновение точечных дефектов в твердом теле может быть обусловлено различными процессами, происходящими как за счет флуктуаций тепловой энергии внутри самого твердого тела, так и при внешнем воздействии на него. Один из методов получения избыточного при данной температуре количества точечных дефектов состоит в резком охлаждении от более высокой температуры − закалке. Ее часто применяют для получения необходимых свойств материала. Другой способ создания избыточных дефектов заключается в сильной деформации кристаллической решетки ковкой или прокаткой. Третий метод состоит в облучении твердого тела атомами или частицами с высокой энергией, например путем облучения в циклотроне или быстрыми нейтронами в ядерном реакторе. Кроме того, дефекты возникают при встречной диффузии с разными парциальными коэффициентами диффузии (эффект Киркендала) [78].

 

Назад  Далее...