Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Дефекты в кристаллах




Рассмотренные в § 71 идеальные кристал­лические структуры существуют лишь в очень малых объемах реальных кристал­лов, в которых всегда имеются отклонения от упорядоченного расположения частиц в узлах решетки, называемые дефектами кристаллической решетки. Дефектыделят­ся на макроскопические,возникающие в процессе образования и роста кристал­лов (например, трещины, поры, инородные макроскопические включения), и микро­скопические,обусловленные микроскопи­ческими отклонениями от периодичности. Микродефектыделятся на точечные и линейные.Точечные дефекты бывают трех типов: 1) вакансия— отсутствие ато­ма в узле кристаллической решетки (рис. 111, а); 2) междоузельный атом —атом, внедрившийся в междоузельное простран­ство (рис. 111, б); 3) примесный атом— атом примеси, либо замещающий атом основного вещества в кристаллической ре­шетке (примесь замещения,рис. 111, в), либо внедрившийся в междоузельное про­странство (примесь внедрения,рис. 111, б; только в междоузлии вместо атома основ­ного вещества располагается атом при­меси). Точечные дефекты нарушают лишь ближний порядок в кристаллах, не затра­гивая дальнего порядка,— в этом состоит их характерная особенность.

Линейные дефекты нарушают дальний порядок. Как следует из опытов, механиче­ские свойства кристаллов в значительной степени определяются дефектами особого вида — дислокациями. Дислокации- ли­нейные дефекты, нарушающие правильное чередование атомных плоскостей.

Дислокации бывают краевые и винто­вые.Если одна из атомных плоскостей обрывается внутри кристалла, то край этой плоскости образует краевую дислока­цию (рис. 112, а). В случае винтовой дислокации (рис. 112, б) ни одна из атом­ных плоскостей внутри кристалла не обры­вается, а сами плоскости лишь приблизи­тельно параллельны и смыкаются друг с другом так, что фактически кристалл состоит из одной атомной плоскости, изо­гнутой по винтовой поверхности.

Плотность дислокаций(число дисло­каций, приходящихся на единицу площади поверхности кристалла) для совершенных монокристаллов составляет I02— 103 см-2, для деформированных кристаллов -1010 —1012 см-2. Дислокации никогда не обрываются, они либо выходят на повер­хность, либо разветвляются, поэтому в ре­альном кристалле образуются плоские или пространственные сетки дислокаций. Дис­локации и их движение можно наблюдать с помощью электронного микроскопа, а также методом избирательного травле­ния — в местах выхода дислокации на по­верхность возникают ямки травления (ин-

 

тенсивное разрушение кристалла под дей­ствием реагента), «проявляющие» дисло­кации.

Наличие дефектов в кристаллической структуре влияет на свойства кристаллов, анализ которых проведем ниже.







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 88. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия