Энергия образования дефектов по Шотке и по Френкелю различна, зависит от типа вещества.
Как правило энергетически выгоден определенный тип дефектов. Существование реальных дефектов значительно влияет на прочностные и другие характеристики материала. Например прочность идеального кристалла на несколько порядков выше, чем прочность реального кристалла.
Таким образом, увеличение прочности может идти двумя путями.
1) снижение числа дефектов
2) увеличение числа дефектов (закалка металла)
Виды вакансий и их свойства.
По происхождению вакансии бывают термические, структурные и стехиометрические.
Термические вакансии образуются в результате флуктуации тепловой энергии решетки. Их концентрация растет с ростом температуры. При понижении температуры вакансии выходят на поверхность, либо взаимодействуют с другими дефектами. Число вакансий максимальное при температуре плавления
Структурные вакансии возникают, как правило, в ионных кристаллах в присутствии атомов более высокой валентности.
Правило электра-нейтральности: суммарный электрический заряд кристаллов при возникновении дефектов должен быть равен нулю.
Атомом с повышенной валентностью может быть как чужой, так и свой.
Рассмотрим соединение 
и 
:
Стехиометрические вакансии возникают, если тип решетки, в которой кристаллизуется соединение, не соответствует его структурной форме.
Рассмотрим реальное соединение 
:
3 : 4 
1 : 1 (АВ – простая
кубическая кристаллическая решетка)
3 : 4 – соотношение
Число узлов не может превышать 15%
Междоузельные атомы.
В междоузлиях кристаллической решетки могут
располагаться, как собственные атомы кристалла, так и примесные. Наибольшая
высокая плотность у гранецентрированной кристаллической решетки и гексагональной
структуры. Чем выше плотность упаковки и чем выше координационное число (max
K4=12) , тем вероятность возникновения междоузельных атомов. K4
6 (может быть 2,3,4,6) и 
считается
соответствующие рыхлой структуре. В междоузлиях наиболее легко помещаются
атомы с малым радиусом: L, B, H, N, C, либо с сильным
поляризующим действием. Кристаллическую решетку сложного вещества часто
представляют как комбинацию двух типов решеток. Тогда дефекты внедрения возникают
в более рыхлой структуре.
При возникновении всех типов дефектов должно соблюдаться:
1) правило электронейтральности
2) сохранение числа структурных элементов, т.е. в результате образования дефектов должно возникать, либо исчезать равное количество узлов во всех подрешетках.
ПРИМЕР: 
при увеличении
температуры на поверхности возникает реакция окисления:
Электроны не относятся к числу структурных дефектов и на их действие это правило не распространяется.
3) сохранение отношение числа узлов: отношение числа электроположительных и электроотрицательных узлов в кристалле химического соединения постоянно.
ПРИМЕР: Соединение типа 
, соотношение узлов
2 : 1.
, 
Заряды, указанные для дефектов по системе Крюгера – Винка – эффективные. Реально вакансия по меди имеют единичный положительный заряд.
4) уравнение материального баланса: уравнения, описывающие реакции дефектов должны должны подчиняться закону сохранения масс, т.е. число атомов, участвующих в реакции, должно быть одинаковым до и после реакции взаимодействия дефектов. Масса вакансий считается равной нулю, электроны в уравнении материального баланса не учитываются.
Между дефектами в кристалле могут возникать химические реакции, комплексы дефектом, либо дефекты могут взаимодействовать уничтожаться.
Энергия образования точечных дефектов.
Энергия зависит от типа химической связи в кристалле, структуры кристалла, присутствия других дефектов. Энергия образования данного типа точечных дефектов определяет концентрацию таких дефектов в конкретном кристалле.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.