第4章 实际晶体结构中的位错
- 格式:ppt
- 大小:1.19 MB
- 文档页数:94
第四章晶体缺陷与缺陷运动§4.1 晶体缺陷的基本类型§4.2 位错缺陷的性质、晶体滑移的本质§4.3 热缺陷数目的统计平衡理论§4.4 热缺陷的运动、产生和复合§4.5 晶体中的扩散过程§4.6 离子晶体中的点缺陷与导电性前言理想晶体的主要特征是原子(或分子)的严格规则排列、周期性实际晶体中的原子排列会由于各种原因或多或少地偏离严格的周期性,存在着偏离了理想晶体结构的区域,于是就形成了晶体的缺陷。
晶体中虽然存在各种各样的缺陷,但实际在晶体中偏离平衡位置的原子数目很少(相对于晶体原子总数),在最严重的情况下,一般不会超过原子总数的万分之一,因而实际晶体结构从整体上看还是比较完整的。
缺陷——偏离了晶体周期性排列的局部区域。
前言(续)晶体中缺陷的种类很多,它们分别影响着晶体的力学、热学、电学、光学等各方面的性质。
然而,尽管在晶体中缺陷的数目很少,它们的产生和发展、运动和相互作用、以及合并和消失,对晶体的性能有重要的影响。
因此,晶体缺陷是固体物理中一个重要的研究领域,它对于研究和理解一些不能用完整晶体理论解释和理解的现象具有重要的意义。
例如:塑性与强度、扩散、相变、再结晶、离子电导以及半导体的缺陷导电等现象。
§4.1 晶体缺陷的基本类型一、点缺陷点缺陷——发生在一个或几个晶格常数范围内的缺陷。
如:空位、填隙原子、杂质原子等。
这些空位、填隙原子是由热起伏原因而产生的,所以又称为热缺陷。
晶体中存在的缺陷种类很多,但由于晶体中的晶体结构具有规律性,因此晶体中实际出现缺陷的类型也不是无限制的。
根据晶体缺陷在空间延伸的线度,晶体缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。
几种重要的点缺陷:1)弗仑克尔缺陷和肖脱基缺陷原子(或离子)在格点平衡位置附近振动,由于存在这样的热振动的能量涨落,使得当某一原子能量大到某一程度时,原子就会克服平衡位置势阱的束缚,脱离格点,而到达邻近的原子空隙中,当它失去多余动能后,就会被束缚在那里,这样产生一个暂时的空位和一个暂时的填隙原子,当又经过一段时间后,填隙原子会与空位相遇,并同空位复合;也有可能跳到较远的间隙中去或跳到晶体边界上去。