Дефекты структуры кристаллов. Тема 4

Содержание

Слайд 2

Всякий реальный кристалл не имеет совершенной структуры и обладает рядом нарушений

Всякий реальный кристалл не имеет совершенной структуры и обладает рядом

нарушений идеальной пространственной решетки, которые называются дефектами в кристаллах.
Слайд 3

Дефекты в кристаллах подразделяют на: Точечные (нуль-мерные) линейные (одномерные) поверхностные (двумерные) объемные (трехмерные)

Дефекты в кристаллах подразделяют на:

Точечные
 (нуль-мерные)

линейные (одномерные)

поверхностные (двумерные)

объемные (трехмерные)

Слайд 4

1. Точечные (нуль-мерные) дефекты. К точечным дефектам относят вакансии (вакантные узлы

1. Точечные (нуль-мерные) дефекты.

К точечным дефектам относят вакансии (вакантные узлы кристаллической

решетки), атомы в междоузлиях, атомы примесей в узлах или междоузлиях, а также сочетания примесь - вакансия, примесь - примесь, двойные и тройные вакансии.
Точечные дефекты могут появиться в твердых телах вследствие нагревания (тепловые дефекты), облучения быстрыми частицами (радиационные дефекты), отклонения состава химических соединений от стехиометрии (стехиометрические дефекты), пластической деформации.
Слайд 5

Точечные (нуль-мерные) дефекты. Само их название свидетельствует о том, что нарушения

Точечные (нуль-мерные) дефекты. Само их название свидетельствует о том, что нарушения

структуры локализованы в отдельных точках кристалла. Размеры указанных дефектов во всех трех измерениях не превышают одного или нескольких межатомных расстояний.
Слайд 6

Вследствие образования точечных дефектов увеличивается энтропия (беспорядок) кристалла, из-за чего при

Вследствие образования точечных дефектов увеличивается энтропия (беспорядок) кристалла, из-за чего при

достаточно высокой температуре в значительной мере компенсируется затрата энергии на образование дефекта. Точечные дефекты могут двигаться через кристалл, взаимодействовать друг с другом и другими дефектами. Встречаясь друг с другом, вакансия и междоузельный атом могут аннигилировать. Аннигиля́ция — реакция превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных.
Слайд 7

Слайд 8

Линейными дефектами являются дислокации, микротрещины. Дислокации возникают в результате пластической деформации

Линейными дефектами являются дислокации, микротрещины. Дислокации возникают в результате пластической деформации

кристалла в процессе роста или при последующих обработках. Возможно также образование неустойчивых линейных дефектов из цепочек точечных дефектов.
Слайд 9

Линейные дефекты имеют атомные размеры в двух измерениях, а в третьем

Линейные дефекты имеют атомные размеры в двух измерениях, а в третьем

- они значительно больше размера, который может быть соизмерим с длиной кристалла
Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Поверхностные (двухмерные) дефекты в двух измерениях имеют размеры, во много раз

Поверхностные (двухмерные) дефекты в двух измерениях имеют размеры, во много раз

превышающие параметр решетки, а в третьем - несколько параметров.
Двухмерные дефекты могут быть следствием наличия примесей в расплаве.
Двумерные дефекты: Границы зерен и двойников, дефекты упаковки, межфазные границы, стенки доменов, а также поверхность кристалла.
Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Объемные (трехмерные) дефекты - это микропустоты и включения другой фазы. Они

Объемные (трехмерные) дефекты - это микропустоты и включения другой фазы. Они

возникают обычно при выращивании кристаллов или в результате некоторых воздействий на кристалл. Так, например, наличие большого количества примесей в расплаве, из которого ведется кристаллизация, может привести к выпадению крупных частиц второй фазы.
Слайд 16