Дефекты в кристаллах

Реальные кристаллы отличаются от идеальных нарушением строгого порядка в кристаллической решётке. Нарушение строгого порядка может быть вызвано разными причинами. Говорят, что в кристаллах есть дефекты.

Дефекты можно разделить на точечные, линейные (дислокации), поверхностные и объёмные.

Примеси оказывают влияние на физические свойства кристаллов, например, полупроводники с донорными или акцепторными примесями обладают примесной проводимостью наряду с собственной проводимостью.

Дефекты по Шоттки - отсутствие частицы в каком-нибудь узле кристаллической решётки (вакансия в узле).

Дефекты по Френкелю представляют собой наличие частицы в междоузлии, которая оказывается там, покинув своё место в одном из узлов. В этом случае образуется пара дефектов (пара Френкеля), так как пустой узел и наличие лишней частицы в междоузлии в равной мере приводят к нарушению строгого порядка.

Линейные дефекты или дислокации можно разделить на краевые и винтовые.

Краевые дефекты проявляются в наличии края «лишней» атомной плоскости.

Винтовые дислокации представляют собой винтовую линию, образованную из частиц кристалла.

Поверхностные дефекты – это дефекты, проявляющиеся на плоскости. К ним относятся поверхность самого кристалла, границы между отдельными частями кристалла, по-разному ориентированными, границы между кристаллами в поликристалле.

Объёмные дефекты – это дефекты, проявляющиеся в трёхмерном пространстве. К ним относятся поры и трещины в кристаллах.

Все дефекты влияют на физические свойства кристаллов, такие как прочность, электропроводность, теплопроводность и другие.