少量晶体缺陷对于晶体的物理性能能够产生重要影响,所以可以根据不同的晶体缺陷,开发利用其产生的影响,充分发挥可能产生的作用,研究并制备具有不同性能的材料,以适应人们不同的实际需要和时代的发展需求。

晶体缺陷及其应用

摘要

少量晶体缺陷对于晶体的物理性能能够产生重要影响，所以可以根据不同的晶体缺陷，开发利用其产生的影响，充分发挥可能产生的作用，研究并制备具有不同性能的材料，以适应人们不同的实际需要和时代的发展需求。

关键词

晶体缺陷 性能 铁磁性 电阻 半导体材料

引言

在讨论晶体结构时，我们认为晶体的结构是三维空间内周期有序的，其内部质 点按照一定的点阵结构排列。这是一种理想的完美晶体，它在现实中并不存在，只 作为理论研究模型。相反，偏离理想状态的不完整晶体，即有某些缺陷的晶体，具 有重要的理论研究意义和实际应用价值。所有的天然和人工晶体都不是理想的完整 晶体，它们的许多性质往往并不决定于原子的规则排列，而决定于不规则排列的晶 体缺陷。

晶体缺陷对晶体生长、晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等均 有着极大影响，在生产上和科研中都非常重要，是固体物理、固体化学、材料科学 等领域的重要基础内容。研究晶体缺陷因此具有了尤其重要的意义。本文着重对晶体缺陷及其对晶体的影响和应用进行阐述。

1.晶体缺陷的定义和分类

1.1 晶体缺陷的定义

在理想的晶体结构中，所有的原子、离子或分子都处于规则的点阵结构的位置 上，也就是平衡位置上。1926 年Frenkel 首先指出，在任一温度下，实际晶体的原 子排列都不会是完整的点阵，即晶体中一些区域的原子的正规排列遭到破坏而失去 正常的相邻关系。我们把实际晶体中偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷 （defects of crystals）[1]。

1.2 晶体缺陷的分类

1.2.1、按缺陷的几何形态分类可分为四类：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

1.点缺陷（零维缺陷）：缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小。包括：空位（vacancy）、间隙原子（interstitial particle）、异类原子（foreign particle）。

点缺陷与材料的电学性质、光学性质、材料的高温动力学过程等有关。

2..线缺陷（一维缺陷）：指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短。线缺陷的产生及运动与材料的韧性、脆性密切相关。

3.面缺陷：面缺陷又称为二维缺陷，是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷，即缺陷尺寸在二维方向上延伸，在第三维方向上很小。如晶界、相界、表面、堆积层错、镶嵌结构等。面缺陷的取向及分布与材料的断裂韧性有关。[2]

4.体缺陷

也称为三维缺陷，指晶体中在三维方向上相对尺度比较大的缺陷，和基质晶体