عیوب شبکه کریستالی 1
همان طور که می دانیم بلورهای فلزی کامل نیستند، یعنی دارای عیوب شبکه کریستالی (Crystal Defects) هستند. در طبیعت جسمی یافت نمی شود که تمام بلورهای آن بی نقص باشد. از نقطه نظر ترمودینامیکی (انرژی) عیوب دو دسته هستند پایدار و ناپایدار.
این نوع دسته بندی بسیار کلی و نامناسب است. از نظر هندسی عیوب و نواقص شبکه بلوری به صورت نقطه ای، خطی، سطحی و حجمی تقسیم بندی می شوند، که دسته بندی مناسب است.
به طور مثال فقط در 7 گوشه از 8 گوشه یک مکعب، اتم وجود داشته باشد و جای یکی از آن ها در گوشه مکعب خالی باشد به این ترتیب این مکعب یک جای خالی دارد. وجود نقص جای خالی منجر به نزدیک شدن اتم های اطراف جای خالی می شود و لذا نظم اتمی قدری به هم می ریزد.
عیب نقطه ای اتم بین نشین (Interstitial Atom)
بین اندازه اتمی اتم های بین نشین و اتم های حلال، اختلاف وجود دارد که سبب اعوجاج در شبکه بلوری می شود و نظم اتمی قدری به هم می ریزد. اختلاف اندازه اتمی ذکر شده منجر به ایجاد تنش فشاری در مکان نقص می شود و بر انرژی محرکه نفوذ اتم بین نشین، می افزاید یعنی حرکت اتم بین نشین راحت تر می شود.
عیب نقطه ای اتم جانشین ( Substitutional Defect)
اگر اندازه اتمی اتم جانشین بزرگ تر از اندازه اتمی اتم حلال باشد تنش فشاری ایجاد می شود و اگر اندازه اتمی اتم جانشین کوچک تر از اندازه اتمی اتم حلال باشد، تنش کششی ایجاد می شود. در هر صورت انرژی محرکه نفوذ اتم جانشین افزوده می شود یعنی حرکت اتم جانشین راحت تر می شود.
عیب نقطه ای فرنکل ( Frenkel Defect)
وجود یک جای خالی با یک عیب بین نشینی همراه با هم در یک شبکه کریستالی عیب فرنکل نامیده می شود. ساختارهای کریستالی با شبکه متراکم، عیوب بین نشینی و فرنکل کمتری نسبت به عیوب جای خالی و شوتکی دارد، زیرا برای انتقال اتم های جدید به درون محل های جدید انرژی زیادتری لازم است.
عیب نقطه ای شوتکی (Schottky Defect)
عیوب شوتکی از جمله عیوب نقطه ای هستند که در کریستال های با پیوندهای یونی یافت می شود. جای خالی می تواند یون مثبت یا یون منفی باشد. هرگاه یک یا چندین بار الکتریکی موجود نباشد و یا بیشتر از حد معمول موجود باشند در این حالت صحبت ازیک جای خالی آنیونی یا کاتیونی می شود.
نا به جایی (Dislocation)
نباید عدم حضور چند اتم در یک ردیف از شبکه بلوری با نوعی از عیب که نا به جایی نامیده می شود اشتباه گرفته شود. نظریه نابجایی ها نظریه جدیدی است و وقتی به وجود آمد که تشریح تغییر شکل پلاستیک بلورها بدون وجود نابجایی غیر ممکن شد. نابجایی ناحیه ای از شبکه را که لغزیده است از ناحیه دیگر شبکه که هنوز لغزندگی در آن انجام نشده است جدا می سازد.
به عبارت دیگر نا به جایی مرز بین منطقه لغزش یافته و لغزش نیافته بلور است و یا نا به جایی ها مرزهای یک برش روی صفحه لغزش هستند. در واقع نا به جایی یک پیوستگی است که در آن، شبکه برش نیافته به شبکه برش خورده تبدیل می شود که مرز برش، نا به جایی است. اندازه و جهت لغزش به وسیله بردار برگرز معین می شود. طول بردار برگرز معمولا برابر فاصله اتمی است.
مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی
