Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18
1.Wprowadzenie
nięcia(przykłademsądefektypunktowezwanewakansami).Jednocześnie,łatwomoż-
napokazać,żedefektysiecikrystalicznejwywierająbardzosilnywpływnawłaściwości,
któremogąsięzmieniaćwszerokimzakresiezależnieodichgęstościiułożenia.Dlatego
należyjetraktowaćjakocośnnaturalnegoipożytecznego”,choćsłowodefektwjęzyku
polskimodbieranejestraczejnegatywnie.Ztegopowodu,aletakżewceluuogólnienia
pewnychrozważań,wniniejszympodręcznikuczęściejbędąoneopisywanejakoelemen-
tymikrostruktury.
Wrzeczywistychkryształachdefekty(elementymikrostruktury)występująwtakiej
ilościiróżnorodności,żeabyopisaćichwpływnawłaściwości,celowejestwprowadzenie
klasyfikacji.Podstawowaklasyfikacjadzielielementymikrostrukturykryształówwedług
liczbywymiarów.Zgodniezniąwyróżniamyczteryrodzajedefektów:
•defektypunktowe,takiejakwakanse,atomydomieszekizanieczyszczeń,
•defektyliniowe,takiejakdyslokacje,włókienka,
•defektypowierzchniowe,takiejakgraniceotaczającepojedynczekryształki,aletakże
błędyułożeniaatomów,
•defektyobjętościowe,występującewpostacicząstekjednejfazyotoczonychprzezosno-
węinnej.
Właściwościomposzczególnychrodzajówelementówmikrostrukturypoświęcono
wielepodręczników,wtymtakżedostępnychwjęzykupolskim(kilkaznichwymieniono
nakońcurozdziału).Niemazatemsensupoświęcaćtymzagadnieniomzbytwielemiejsce
wtymtekście,któryjestpoświęconyinnejtematyce.DlawygodyCzytelnikazamiesz-
czonyzostaniejednakkrótkiopispodstawowychelementówstrukturykryształów,które
sąistotnedlazrozumieniawłaściwościnanomateriałów.Opistenrozpoczniemyodskró-
towychinformacjiodefektachpunktowych.
Defektypunktowe
Defektypunktowesąwpewnymsensiezerowymiarowe.Traktujemyjewtensposób,
gdyżwtrzechwymiarachsądefektamiskaliatomowej.Mająonepostaćluklubatomów
innegopierwiastkawpołożeniuwynikającymzperiodycznościdanejsiecikrystalicznej.
Defektpunktowymożemiećtakżeformęatomusubstancjirodzimejulokowanegomię-
dzywęzłamisiecikrystalicznej.Wprzypadkubrakuatomumówimyoistnieniuwakansu.
Wprzypadkuatomówinnychsubstancji,posługujemysięterminematomobcy.Atomem
obcymjestdopewnegostopniaatomdanejsubstancji,jeśliznajdziesięwpołożeniunie-
odpowiadającymperiodycznościukładu.
Defektypunktowesąrównowagowymielementamistrukturykryształów,wtymsen-
sie,żepewnaichgęstośćjestuzasadnionatermodynamicznie.Wynikatozrelacjimię-
dzyprzyrostemenergii,związanymzichpowstaniemiprzyrostementropii.Jeślichodzi
oprzyrostenergii,tojestonzwiązanymiędzyinnymizlokalnymzwiększeniem(duży
atomobcy)lubzmniejszeniem(wakans)odległościmiędzyatomamiwpobliżudefektu
punktowego,cozilustrowanonarysunku1.16.
Obecnośćdefektówpunktowychmapodstawoweznaczeniedlatakichzjawiskzacho-
dzącychwmateriałachkrystalicznych,jakdyfuzja,przepływciepłaorazładunkówelek-
trycznych(wszczególnościwpółprzewodnikach).Defektypunktowewpływajątakże
