• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Defekty sieci krystalicznej

    Przeczytaj także...
    Półprzewodniki − najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10 do 10 S/cm) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.Wakans, wakansja (wakancja!) – rodzaj defektu punktowego sieci krystalicznej, nie obsadzony atomem lub jonem węzeł sieci.
    Wzmocnienie metalu (umocnienie metalu) – obróbka plastyczna na zimno, cieplna lub cieplno–plastyczna, która powoduje przekształcenie struktury metalu wywołujące takie zmiany właściwości mechanicznych jak wzrost twardości i wytrzymałości na rozciąganie, podwyższenie granicy plastyczności, zmniejszenie udarności i plastyczności.
    Zdjęcie z mikroskopu elektronowego defektu (a, Mo zamieniony na S) i luki (b, brakujące atomy S) w monowarstwie disiarczku molibdenu. Skala odcinka: 1 nm.

    Defekty sieci krystalicznej, defekty struktury krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci przestrzennej. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych kryształach, gdyż wynikają z natury procesu krystalizacji. Najczęściej stosowany jest podział defektów wg charakteru ich wymiaru:

    Wektor Burgersa – wektor przesunięcia dyslokacji. Określa wartość i kierunek przesunięcia atomów sieci. Wektor Burgersa jest stały w każdym punkcie pętli dyslokacyjnej. Dyslokacja krystaliczna - liniowa wada (defekt) budowy sieci krystalicznej polegająca na nierównomiernym rozmieszczeniu węzłów wzdłuż odpowiedniej linii.
  • punktowe
  • liniowe
  • powierzchniowe
  • warstwowe (objętościowe)
  • Defekty punktowe[ | edytuj kod]

  • wakanse, luki – wolne miejsca w sieci krystalicznej
  • wyjście atomu na powierzchnie kryształu
  • atomy międzywęzłowe opuszczające węzły, na przykład wskutek drgań cieplnych
  • Defekty liniowe ( | edytuj kod]

  • krawędziowe – poprzez wprowadzenie dodatkowej płaszczyzny między nieco rozsunięte płaszczyzny sieciowe (miarą dyslokacji jest wektor Burgersa, wyznaczony poprzez kontur Burgersa i prostopadły do linii dyslokacji krawędziowej)
  • śrubowe – powstają w wyniku przesunięcia płaszczyzn atomowych (wektor Burgersa równoległy do linii dyslokacji śrubowej)
  • mieszane – śrubowa i krawędziowa występujące w strukturach rzeczywistych
  • Defekty powierzchniowe[ | edytuj kod]

  • granice ziaren – wąska strefa materiału,w której atomy są ułożone w sposób chaotyczny. Gdy kąt między dwoma sąsiednimi kierunkami krystalograficznymi jest większy od 15°, to granicę nazywa się szerokokątową, a jeśli mniejszy – wąskokątową.
  • granice międzyfazowe
  • koherentne – atomy granicy międzyfazowej są wspólne dla obu faz,
  • półkoherentne – część atomów granicy międzyfazowej jest wspólna dla obu faz,
  • niekoherentne – atomy granicy są w pozycjach znacznie przesuniętych względem pozycji odpowiadających węzłom sieci graniczących faz; w przypadku stopów metali występuje wtedy największe umocnienie metalu,
  • błąd ułożenia – wskutek dyslokacji krawędziowej (istnieje energia błędu ułożenia)
  • Defekty warstwowe[ | edytuj kod]

  • uskoki sieci krystalicznej
  • nakładanie się dwóch sieci na siebie
  • rozwarstwienie.
  • Doskonałość kryształu[ | edytuj kod]

    Miarą doskonałości kryształu jest jego stopień zdefektowania mierzony liczbą defektów w stosunku do teoretycznej liczby atomów, jaką powinna zawierać sieć. Zazwyczaj zdefektowanie sieci rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Defekty sieci krystalicznej odpowiadają za różne właściwości kryształów, między innymi półprzewodnictwo typu n lub p, barwę, luminescencję.

    Atom międzywęzłowy - atom zajmujący pozycję poza węzłami sieci krystalicznej. Jest rodzajem defektu punktowego w sieci krystalicznej. Atomem międzywęzłowym może być zarówno rodzimy atom, jaki i atom domieszki.Granica międzyfazowa – granica między fazami układu wielofazowego (np. ciecz–ciało stałe, ciecz–gaz, ciało stałe–ciało stałe), na której następuje szybka zmiana fizykochemicznych właściwości układu (często określana jako skokowa). Za synonimy pojęcia „granica międzyfazowa” są uważane określenia granica faz, warstwa graniczna, faza powierzchniowa, obszar międzyfazowy.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Jinhua Hong i inni, Exploring atomic defects in molybdenum disulphide monolayers, „Nature Communications”, 6, 2015, s. 6293, DOI10.1038/ncomms7293 [dostęp 2017-12-26] (ang.).
    Dyskolacja krawędziowa – Powstaje przez wprowadzenie w kryształ dodatkowej płaszczyzny. Cechą charakterystyczną dyslokacji jest duże odkształcenie sieci, co jest spowodowane dążeniem atomów sąsiadujących z linią dyslokacji do dostosowania swych położeń do warunków wytworzonych przez brak płaszczyzny. W krysztale idealnym do zamknięcia konturu potrzeba szesnastu wektorów, a w krysztale z dyslokacją siedemnastu. Właśnie ten 17. wektor nosi nazwę wektora Burgersa i jest miarą wielkości dyslokacji. Ogólnie przyjmuje się, że dyslokacja to defekt, wokół którego kontur Burgersa nie zamyka się. Cechą charakterystyczną dyslokacji krawędziowej jest to, że wektor Burgersa jest do dyslokacji prostopadły. Rozróżnia się dyslokacje dodatnie(+) i ujemne(-).Disiarczek molibdenu – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczków, sól kwasu siarkowodorowego i molibdenu na IV stopniu utlenienia. Występuje w dwóch odmianach – heksagonalnej, w postaci minerału molibdenitu, najważniejszej rudy, z której otrzymuje się molibden, i trygonalnej. Jest diamagnetykiem i półprzewodnikiem. Disiarczek molibdenu stosowany jest także jako smar stały, dodatek do smarów i katalizator. Znalazł również zastosowanie jako pokrycie pocisków, jako środek zmniejszający tarcie o lufę. Podobne zastosowanie ma disiarczek wolframu i heksagonalny azotek boru.




    Warto wiedzieć że... beta

    Luka (krystalografia) – pojęcie stosowane w odniesieniu do nieobsadzonej pozycji węzłowej w sieci krystalicznej („wakans”) albo do pustej przestrzeni w kulowych modelach sieci krystalicznej, np. w modelu najgęściejszego ułożenia kul.
    Monowarstwa to inaczej warstwa monomolekularna (warstwa jednocząsteczkowa) lub warstwa monoatomowa, – warstwa o grubości odpowiadającej średnicy jednej cząsteczki (lub atomu). Jest to pojęcie pojawiające się m.in. w elektronice (produkcja elementów półprzewodnikowych) i w teorii zjawisk powierzchniowych (np. adsorpcji). Pojęcie jest też używane w biologii na określenie hodowli komórkowej w której komórki nie rosną jedna na drugiej.
    Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń.
    Sieć krystaliczna - w mineralogi i krystalografi jest to szczególne ułożenie atomów lub cząsteczek w ciele stałym. Sieć krystaliczna charakteryzuje się uporządkowaniem dalekiego zasięgu oraz symetrią. Najmniejszą, powtarzalną składową sieci krystalicznej jest komórka elementarna. Długości krawędzi komórki i kąty między nimi zawarte są określane mianem stałych sieci krystalicznej. Własności symetrii sieci krystalicznej zawierają się w grupach przestrzennych. Typ sieci krystalicznej w głównej mierze determinuje występowanie różnych własności (np. łupliwość, przeźroczystość).
    Krystalizacja – proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Krystalizacja jest procesem egzotermicznym. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu. Mieszaniny jednorodne cieczy (rozpuszczalnik) i ciała stałego (substancja rozpuszczona) mają graniczne stężenie, w którym rozpoczyna się proces krystalizacji.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
    Luminescencja, tzw. zimne świecenie, jarzenie – zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała (luminofory), wywołane inną przyczyną niż rozgrzanie ich do wysokiej temperatury, co oznacza, że luminescencja nie jest promieniowaniem cieplnym.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.716 sek.