一、概述
1、晶体缺陷：晶体中原子（离子、分子）排列的不规则性及不完整性。种类：点缺陷、线缺陷、面缺陷。
1) 由上图可得随着缺陷数目的增加，金属的强度下降。原因是缺陷破坏了警惕的完整性，降低了原子间结合力，从宏观上看，即随缺陷数目增加，强度下降。
2) 随着缺陷数目的增加，金属的强度增加。原因是晶体缺陷相互作用（点缺陷钉扎位错、位错交割缠结等），使位错运动的阻力增加，强度增加。
3) 由此可见，强化金属的方向有两个：一是制备无缺陷的理想晶体，其强度最高，但实际上很难；另一种是制备缺陷数目多的晶体，例如：纳米晶体，非晶态晶体等。
二、点缺陷
3、点缺陷：缺陷尺寸在三维方向上都很小且与原子尺寸相当的缺陷（或者在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构正常排列的一种缺陷），称为点缺陷或零维缺陷。分类：空位、间隙原子、杂质原子、溶质原子。
4、肖特基空位：原子迁移到晶体表面或内表面正常结点位置使晶体内形成的空位。
5、弗仑克尔空位：原子离开平衡位置挤入点阵间隙形成数目相等的空位和间隙原子，该空位叫做弗仑克尔空位。
6、空位形成能EV：在晶体中取出一个原子放在晶体表面上（不改变晶体表面积和表面能）所需的能量。
间隙原子形成能远大于空位形成能，所以间隙原子浓度远小于空位浓度。
7、点缺陷为热平衡缺陷，淬火、冷变形加工、高能粒子辐照可得到过饱和点缺陷。
8、复合：间隙原子和空位相遇，间隙原子占据空位导致两者同时消失，此过程成为复合。
9、点缺陷对性能的影响：点缺陷使得金属的电阻增加，体积膨胀，密度减小；使离子晶体的导电性改善。过饱和点缺陷，如淬火空位、辐照缺陷，还可以提高金属的屈服强度。
三、线缺陷
10、线缺陷：线缺陷在两个方向上尺寸很小，另外一个方向上延伸较长，也称为一维缺陷。主要为各类位错。
11、位错：位错是晶体原子排列的一种特殊组态；位错是晶体的一部分沿一定晶面与晶向发生某种有规律的错排现象；位错是已滑移区和未滑移区的分界线；位错是伯氏矢量不为零的晶体缺陷。分类：刃位错、螺位错、混合型位错。
1 晶体缺陷总结
1.晶体缺陷的定义和分类
1.1 晶体缺陷的定义
原子绝对按照晶格的周期性排列的晶体是不存在的，实际晶体中或多或少都存在缺陷。
1.2 晶体缺陷的分类
1.2.1、按缺陷的几何形态分类可分为四类：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
1.点缺陷（零维缺陷）：晶格中的填隙原子、空位、俘获电子的空穴、杂质原子等，称为点缺陷。这些缺陷约占一个原子的尺寸，引起晶格周期性在一到几个原胞内发生紊乱。
包括：（1）福伦克尔缺陷 ：正常格点上的原子，无时无刻不在作围绕平衡点的振动。由于存在热运动的涨落，涨幅大的原子就会摆脱平衡位置而进入原子间隙位置。这种有一个正常原子同时产生一个间隙原子和一个空位的缺陷称为福伦克尔缺陷。
弗伦克尔缺陷的特点是空位和填隙原子同时出现，晶体体积不发生变化，晶体不会因为出现空位而产生密度变化。
空位＋填隙原子：
（2）肖特基缺陷： 某格点上的原子，由于热运动的涨落，某时刻他的涨幅会变得很大，会将最近邻的原子挤跑，而自己占据这一最近邻的格点，而被他挤跑的一个原子依次如此。晶体内这种不伴随填隙原子产生的空位，成为肖特基缺陷。
肖特基缺陷的特点是晶体表面增加了新的原子层，晶体内部只有空位缺陷，且晶体体积膨胀，密度下降。（空位+表面原子）
（3）替位式杂质原子： 在晶体的生长、半导体材料及电子陶瓷材料制备中，常常有目的的加入一些杂质原子，让其形成替位式杂质。
（4） 色心： 能吸收光的点缺陷称为色心。（莫罗定律）
点缺陷对材料性能的一般影响：
（1）原因：无论哪种点缺陷的存在，都会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡，即造成小区域的晶格畸变。
（2）效果：改变材料的电阻。（电阻来源于离子对传导电子的散射。在完整晶体中，电子基本上是在均匀电场中运动，而在有缺陷的晶体中，在缺陷区点阵的周期性被破坏，电场急剧变化，因而对电子产生强烈散射，导致晶体的电阻率增大。）；加快原子的扩散迁移。形成其他晶体缺陷；由于形成点缺陷需向晶体提供附加的能量，因而引起附加比热容；点缺陷还影响其它物理性质：如扩
晶体中的位错
晶体是由大量的原子或离子按照一定的规律排列形成的，具有高度的有序性和周期性。然而，在晶体中，由于制备、加工等原因，有时候不同的晶体原子并不完全对齐，形成了一些错位，这些错位就称作位错。位错是晶格缺陷的一种，是晶体中最常见的缺陷之一。本文将重点介绍晶体中的位错。
一、位错的定义和分类
位错是晶体中的缺陷，是一种原子排列顺序的失误或对晶体构造发生的不规则的紊乱。从形式上来看，位错其实是一条线，称为位错线。位错线是一个平面的分界线，分别将位错的正侧和负侧分开，两侧的原子堆积方式互不相同。
按照线向和方向，位错可分为长位错和短位错；按照线型，位错可分为直线位错和环状位错；按照纵向位置，位错可分为面内位错和面间位错；按照能量点的数量，位错可分为单位错、双位错、三位错等等。
二、位错的形成原因
晶体中的位错是由于应力和温度的变化等原因，导致原子在晶体内部的位置和晶格结构发生变化而形成的。晶体中的一些应力和原子偏移最终会形成位错，进而影响构造和性能。常见的位错形成原因有以下几种：
1.加工过程中导致的位错：金属加工可能会引起位错的发生，因为加工会施加一定的应力，从而导致晶格变形。例如，扭曲或拉伸材料时，原子可能会脱离原来的顺序，最终形成位错。
2.晶体生长过程中导致的位错：晶体在生长过程中，由于固态、液相界面的移动推进，产生压力分布变化，从而造成位错的形成。在原子或离子加入了其他元素或化合物的情况下，位错也会在晶体中发生。
3.晶体性能的变化导致的位错：晶体的性质随着应力和温度的变化而变化。温度和离子浓度等的变化可能会改变晶体的构造，导致位错。
三、位错的作用
位错是晶体中的缺陷，但它并不总是会对晶体的性质产生不良影响。实际上，位错可以对晶体的某些性质产生正向、负向改变，主要包括以下几种：
1.塑性变形：位错的存在使晶体产生了柔韧性，容易受到力的作用产生塑性变形。 2.材料的硬度：如果位错数量越大，晶体的硬度就会变差，同时晶体的脆性就会增加。
缺陷的分类：根据维度分类
0维：点缺陷
1维：线缺陷
2维：面缺陷
3维：体缺陷 点缺陷：
-晶格规则排列的局部的中断
-在晶格格点上或之间。
1、取代杂质
-占据正常格位
-掺杂剂，如半导体Si中掺杂的P，金刚石中的杂质B
-合金元素，如铝（Al）中的镁（Mg），或者金（Au）中的镍（Ni）
-杂质，NaCl中的Li+
2、填隙杂质
-占据格点之间的位置
-合金元素，如铁中的C元素，LaNi5中的H元素
-杂质，如铁中的H元素
3、空位
-未占据的晶格格点
-结晶过程形成
-在极端条件下应用过程中形成 离子晶体中的点缺陷
-特别强调，要求维持电荷中性
1、肖特基点缺陷
-由等量（非必须相等）的阳离子空位和阴离子空位构成
2、弗伦克尔点缺陷
-由一个离子空位和离子填隙构成
3、F心
-由一个离子空位和一个被束缚的电子形成
