晶体中的缺陷

晶体中的缺陷及其对材料性能的影响

前言

晶体的主要特征是其中原子(或分子)的规则排列, 但实际晶体中的原子排列会由于各种原因或多或少地偏离严格的周期性, 于是就形成了晶体的缺陷,晶体中缺陷的种类很多,它影响着晶体的力学、 热学、电学、光学等各方面的性质。晶体的缺陷表征对晶体

理想的周期结构的任何形式的偏离。

晶体缺陷的存在,破坏了完美晶体的有序性,引起晶体内能U和熵S增加。按缺陷在空间的几何构型可将缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷,它们分别取决于缺陷的延伸范围是零维、一维、二维还是三维来近似描述。每一类缺陷都会对晶体的性能产生很大影响,例如点缺陷会影响晶体的电学、光学和机械性能,线缺陷会严重影响晶体的强度、电性能等。

一、 晶体缺陷的基本类型

点缺陷

1、点缺陷定义

由于晶体中出现填隙原子和杂质原子等等,它们引起晶格周期性的破坏发生在一个或几个晶格常数的限度范围内,这类缺陷统称为点缺陷。这些空位和填隙原子是由热起伏原因所产生的,因此又称为热缺陷。

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