晶胞內(nèi)肖特基缺陷數(shù)怎么算 計(jì)算肖特基缺陷濃度的時(shí)候公式的國(guó)際單位是什么
計(jì)算肖特基缺陷濃度的時(shí)候公式的國(guó)際單位是什么?mgo(氧化鎂)的密度是3.59g/cm,其晶格參數(shù)是0.42nm,計(jì)算單位晶胞的肖特基缺陷數(shù),肖特基缺陷的原理,肖特基缺陷的區(qū)分,晶格缺陷,肖特基缺陷數(shù)目怎樣算???
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- 計(jì)算肖特基缺陷濃度的時(shí)候公式的國(guó)際單位是什么
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- 肖特基缺陷的原理
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- 晶格缺陷
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計(jì)算肖特基缺陷濃度的時(shí)候公式的國(guó)際單位是什么
的熔點(diǎn)是指從固態(tài)晶體的液體的臨界溫度,凝固點(diǎn)是從液體狀態(tài)的結(jié)晶成固體的臨界溫度。因此,這兩點(diǎn)是統(tǒng)一的臨界狀態(tài)中的結(jié)晶溫度。
當(dāng)一種物質(zhì)變化與物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是相同的溫度下,只考慮物質(zhì)的狀態(tài)改變方向,調(diào)出不同的名稱(chēng),材質(zhì)的變化,從固體到液體狀態(tài),所謂的熔點(diǎn);液體到固體的狀態(tài),當(dāng)該溫度被稱(chēng)為水的冰點(diǎn)。例如樓上說(shuō)的是非常好的。
mgo(氧化鎂)的密度是3.59g/cm,其晶格參數(shù)是0.42nm,計(jì)算單位晶胞的肖特基缺陷數(shù)?
N=ρVNa/M=3.58*0.423*6.02*100/40.3=3.96,MyO為面心結(jié)構(gòu),晶胞有4個(gè)分子,所以單位晶胞的肖特基數(shù)目為0.04
肖特基缺陷的原理
肖特基缺陷是由于晶體表面附近的原子熱運(yùn)動(dòng)到表面,在原來(lái)的原子位置留出空位,然后內(nèi)部鄰近的原子再進(jìn)入這個(gè)空位,這樣逐步進(jìn)行而造成的,看來(lái)就好像是晶體內(nèi)部原子跑到晶體表面來(lái)了。顯然,對(duì)于離子晶體,陰陽(yáng)離子空位總是成對(duì)出現(xiàn);但若是單質(zhì),則無(wú)這種情況。除了表面外,肖特基缺陷也可在位錯(cuò)或晶界上產(chǎn)生。這種缺陷在晶體內(nèi)也能運(yùn)動(dòng),也存在著產(chǎn)生和復(fù)合的動(dòng)態(tài)平衡。對(duì)一定的晶體來(lái)說(shuō),在確定的溫度下,缺陷的濃度也是一定的??瘴蝗毕莸拇嬖诳捎脠?chǎng)離子顯微鏡直接觀察到。
肖特基缺陷的區(qū)分
肖特基缺陷和弗侖克爾缺陷之間的重要差別之一,在于前者的生成需要一個(gè)像晶界、位錯(cuò)或表面之類(lèi)的晶格混亂區(qū)域,使得內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)能夠逐步移到這些區(qū)域,并在原來(lái)的位置上留下空位,但弗氏缺陷的產(chǎn)生并無(wú)此限制。當(dāng)肖特基缺陷的濃度較高時(shí),用比重法所測(cè)得的固體密度顯著地低于用X射線(xiàn)分析得出的晶胞大小數(shù)據(jù)計(jì)算所得的密度。 弗倫克爾缺陷:間隙原子和空位是成對(duì)出現(xiàn)的。肖特基缺陷:只在晶體內(nèi)形成空位而無(wú)間隙原子。
晶格缺陷
在實(shí)際晶體中,由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的熱振動(dòng)以及受到輻射、應(yīng)力作用等原因,而普遍存在著晶格缺陷。它是一種在晶體結(jié)構(gòu)中的局部范圍內(nèi),質(zhì)點(diǎn)排列偏離了格子構(gòu)造規(guī)律的現(xiàn)象。
晶格缺陷按其在晶體結(jié)構(gòu)中分布的幾何特點(diǎn)可分為點(diǎn)缺陷、線(xiàn)缺陷、面缺陷、體缺陷4種類(lèi)型。因體缺陷主要是指晶體中的細(xì)微包裹體而可在其他有關(guān)章節(jié)中討論,故一般情況下晶格缺陷主要指的是前3種類(lèi)型,現(xiàn)分述如下。
1.點(diǎn)缺陷
點(diǎn)缺陷(point defect)是發(fā)生在一個(gè)或若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)范圍內(nèi)所形成的晶格缺陷。最常見(jiàn)的點(diǎn)缺陷表現(xiàn)形式有下列幾種。
空位 晶格中應(yīng)有質(zhì)點(diǎn)占據(jù)的位置因缺失質(zhì)點(diǎn)而造成空位。如圖8-18中的Vm和2Vm分別為單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的空位和兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的雙空位。
填隙 在晶體結(jié)構(gòu)中正常排列的質(zhì)點(diǎn)之間,存在多余的質(zhì)點(diǎn)填充晶格空隙的現(xiàn)象(圖8-18中的Mi)。這種填隙的質(zhì)點(diǎn)既可以是晶體自身固有成分中的質(zhì)點(diǎn),也可為其他雜質(zhì)成分的質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)填隙質(zhì)點(diǎn)為晶體本身固有成分中的質(zhì)點(diǎn)時(shí),它可具與其正常的晶格位置不相符的配位數(shù)。如在NaCl晶體中,填隙離子Na+的配位數(shù)不為正常的6而為4。
替位 雜質(zhì)成分的質(zhì)點(diǎn)代替了晶體本身固有成分的質(zhì)點(diǎn),并占據(jù)了被替代質(zhì)點(diǎn)的晶格位置(圖8-18中的M)的現(xiàn)象。由于替位與被替位質(zhì)點(diǎn)間的半徑、電價(jià)等方面存在差異,因而可造成不同形式和程度不等的晶格畸變(圖8-19)。
圖8-18 幾種點(diǎn)缺陷
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-19 替位缺陷造成的晶格畸變
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
晶體結(jié)構(gòu)中若產(chǎn)生其本身固有成分質(zhì)點(diǎn)的空位或填隙,都可造成晶體結(jié)構(gòu)的總電價(jià)失衡。如NaCl晶體中Cl-的空位可造成正電荷過(guò)剩;Na+的空位則造成負(fù)電荷過(guò)剩;而Cl-或Na+的填隙可分別造成負(fù)、正電荷的過(guò)剩。為保持晶體結(jié)構(gòu)總的電價(jià)平衡,當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一個(gè)(些)點(diǎn)缺陷時(shí),往往會(huì)同時(shí)伴隨另一個(gè)(些)點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生。
圖8-20 弗倫克爾缺陷(a)、肖特基缺陷(b)及其反型體(c)
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
+代表陽(yáng)離子;-代表陰離子;□代表空位;○代表空隙
當(dāng)晶格中某質(zhì)點(diǎn)脫離原結(jié)構(gòu)位置而成為填隙質(zhì)點(diǎn)時(shí),為保持總電價(jià)平衡,該質(zhì)點(diǎn)的原位置形成空位,此時(shí),空位和填隙同時(shí)產(chǎn)生且數(shù)目相等,這種類(lèi)型的缺陷首先由弗倫克爾(Frenkel,1926)提出,故稱(chēng)之為弗倫克爾缺陷(Frenkel defect,如圖8-20a所示)。當(dāng)晶體為保持總電價(jià)平衡,其本身固有成分中陽(yáng)、陰離子的空位同時(shí)成對(duì)出現(xiàn),這種形式的缺陷稱(chēng)之為肖特基缺陷(Schottky defect,如圖8-20b所示)。如晶體固有成分中的陽(yáng)、陰離子填隙同時(shí)成對(duì)出現(xiàn),這種現(xiàn)象則稱(chēng)之為肖特基缺陷的反型體(antiopode of Schott ky defect,如圖8-20c中所示)。
熱運(yùn)動(dòng)和能量的起伏使晶體中點(diǎn)缺陷不斷產(chǎn)生,也不斷消失。在一定的溫度條件下,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生、消失的空位或填隙的數(shù)量具一定的平衡關(guān)系。弗倫克爾和肖特基缺陷及其反型體的最大特點(diǎn)之一是它們的產(chǎn)生主要與熱力學(xué)條件有關(guān),它們可以在熱力學(xué)平衡的晶體中存在,是熱力學(xué)穩(wěn)定的缺陷,故又可稱(chēng)之為熱缺陷。
弗倫克爾缺陷及肖特基缺陷及其反型體不會(huì)使晶體的化學(xué)成分發(fā)生變化,其陰、陽(yáng)離子數(shù)服從嚴(yán)格的化學(xué)當(dāng)量比例關(guān)系。但在另一些晶體中,點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生則與晶體在成分上不符合化學(xué)當(dāng)量比例有關(guān)。這類(lèi)點(diǎn)缺陷稱(chēng)之為非化學(xué)當(dāng)量比缺陷。如磁黃鐵礦(Fe1-xS),由于其中的Fe既可呈Fe2+也可呈Fe3+,為保持電荷平衡,晶格產(chǎn)生空位而形成晶格缺陷。但若將磁黃鐵礦中的呈Fe2+的Fe看作是它本身的固有成分,而將呈Fe3+的Fe視為代替Fe2+的雜質(zhì),則所形成的點(diǎn)缺陷可視為以替位的方式所產(chǎn)生的點(diǎn)缺陷。
在離子晶格中,點(diǎn)缺陷還可俘獲電子或空穴。當(dāng)光波入射晶體中時(shí),可使電子發(fā)生遷移并與缺陷發(fā)生作用、吸收某些波長(zhǎng)的光波的能量而呈色。這種能吸收某些光波能量而使晶體呈色的點(diǎn)缺陷又稱(chēng)之為色心。
2.線(xiàn)缺陷
線(xiàn)缺陷(line defect)是指:在晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中沿某條線(xiàn)(行列)方向上的周?chē)植糠秶鷥?nèi)所產(chǎn)生的晶格缺陷。它的表現(xiàn)形式主要是位錯(cuò)。
位錯(cuò)(dislocation)是指在晶體中的某些區(qū)域內(nèi),一列或數(shù)列質(zhì)點(diǎn)發(fā)生有規(guī)律的錯(cuò)亂排列現(xiàn)象。它可視為在應(yīng)力作用下晶格中的一部分沿一定的面網(wǎng)相對(duì)于另一部分的局部滑動(dòng)而造成的結(jié)果?;瑒?dòng)面的終止線(xiàn),即滑動(dòng)部分和未滑動(dòng)部分的分界線(xiàn)稱(chēng)位錯(cuò)線(xiàn)(見(jiàn)圖8-22中的AB線(xiàn))。雖然位錯(cuò)存在著多種復(fù)雜的形式,但最簡(jiǎn)單的位錯(cuò)線(xiàn)為直線(xiàn)。
圖8-21 刃位錯(cuò)柏氏矢量的確定(a和b)及螺旋位錯(cuò)柏氏矢量的確定(c和d)
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-22 具刃位錯(cuò)的晶格示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
AB為位錯(cuò)線(xiàn);b為柏氏矢量
由于位錯(cuò)可視為晶格的局部滑動(dòng)造成的,因此可借用晶格滑動(dòng)的矢量來(lái)表征位錯(cuò)。1939年柏吉斯(Burgers)提出用晶格滑動(dòng)的矢量來(lái)表示位錯(cuò)的特征,此矢量稱(chēng)柏氏矢量,以符號(hào)b表示。確定柏氏矢量的方法是:圍繞位錯(cuò)線(xiàn),避開(kāi)位錯(cuò)畸變區(qū),按逆時(shí)針?lè)较蜃饕贿m當(dāng)大小的封閉回路即柏氏回路。以結(jié)點(diǎn)間距為量步單位,按順序記錄每一方向上的步數(shù)。然后在同種無(wú)位錯(cuò)的晶格中作同樣的回路,即使回路運(yùn)行的方向和量步單位及同一方向上所量的步數(shù)與前述回路成全相同,則后一回路不能閉合。此時(shí)自終點(diǎn)向起點(diǎn)所引的矢量即為位錯(cuò)的柏氏矢量。如圖8-21中b和d圖為兩種有位錯(cuò)的晶格;a和c圖為分別與b和d圖所對(duì)應(yīng)的同種無(wú)位錯(cuò)的晶格。在b和d圖中以M為起點(diǎn)順序至N至O至P(至R)最后回到Q(終點(diǎn))或M(此時(shí)Q與M重合)處即構(gòu)成一柏氏回路。然后在a和c圖中作與b和d圖中所對(duì)應(yīng)的相同回路(M—M—O—P—(R)—Q)此時(shí)終點(diǎn)Q與起點(diǎn)M不能重合,即不能形成封閉回路。其閉合差——自終點(diǎn)Q至起點(diǎn)M所引的矢量b即為位錯(cuò)的柏氏矢量。
在實(shí)際晶體中的穩(wěn)定位錯(cuò)的柏氏矢量不是任意的,它大都是晶體的最短平移矢量,這種位錯(cuò)稱(chēng)全位錯(cuò)。如果位錯(cuò)的柏氏矢量不是晶體的平移矢量,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)后必在位錯(cuò)掃過(guò)的面上留下層錯(cuò),在層錯(cuò)能不高的情況下,這種位錯(cuò)可能存在,稱(chēng)不全位錯(cuò)或部分位錯(cuò)。在低層錯(cuò)能的立方最緊密堆積(CCP)和六方最緊密堆積(HCP)晶體中常存在部分位錯(cuò)。一個(gè)全位錯(cuò)分解為兩個(gè)部分位錯(cuò)并在兩個(gè)部分位錯(cuò)之間帶著一片層錯(cuò)稱(chēng)擴(kuò)展位錯(cuò),位錯(cuò)經(jīng)擴(kuò)展后降低它運(yùn)動(dòng)的靈便性,所以層錯(cuò)能是衡量晶體力學(xué)性質(zhì)的一個(gè)主要參量。對(duì)于離子晶體,考慮電性的中和,位錯(cuò)的柏氏矢量不是點(diǎn)陣中最短的矢量,應(yīng)是等同點(diǎn)之間的矢量。不同晶體結(jié)構(gòu)中的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,要根據(jù)具體晶體來(lái)討論具體的位錯(cuò)。
柏氏矢量是位錯(cuò)與其他晶格缺陷區(qū)分的標(biāo)志(其他缺陷無(wú)柏氏矢量)。據(jù)柏氏矢量與位錯(cuò)線(xiàn)的關(guān)系,可將位錯(cuò)分為刃位錯(cuò)、螺旋位錯(cuò)及混合位錯(cuò)等類(lèi)型。
刃位錯(cuò) 是指位錯(cuò)線(xiàn)與柏氏矢量(b)垂直的位錯(cuò)。圖8-22為一具刃位錯(cuò)的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中可見(jiàn)該晶格的上半部分相對(duì)于下半部分產(chǎn)生局部滑動(dòng),結(jié)果在晶格的上半部分多擠出了半層面網(wǎng)(ABCD面),它猶如一片刀刃插入晶格中直至滑動(dòng)面(ABEF面)為止。在“刀刃”周?chē)植糠秶鷥?nèi),質(zhì)點(diǎn)排列做格子構(gòu)造規(guī)律,而在稍遠(yuǎn)處,質(zhì)點(diǎn)仍按格子構(gòu)造規(guī)律排列。這個(gè)“多余”的半層面網(wǎng)(ABCD面)與滑動(dòng)面(ABEF面)的交線(xiàn)(AB線(xiàn)段)即為位錯(cuò)線(xiàn)。
圖8-23 具螺旋位錯(cuò)的晶格示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
AB為位錯(cuò)線(xiàn);b為柏氏矢量
螺旋位錯(cuò) 指位錯(cuò)線(xiàn)平行于柏氏矢量的位錯(cuò)。圖8-23為一具螺旋位錯(cuò)的晶格示意圖。晶格前半部分的上、下部分相對(duì)滑動(dòng)?;瑒?dòng)面即為圖中的ABCD平面。其滑動(dòng)面的終止線(xiàn)——AB即為位錯(cuò)線(xiàn)。在AB線(xiàn)段與CD線(xiàn)段之間的區(qū)域內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的排列偏離格子構(gòu)造規(guī)律,而在其他區(qū)域仍規(guī)則排列。與刃位錯(cuò)(圖8-22)不同,螺旋位錯(cuò)的柏氏矢量b與位錯(cuò)線(xiàn)AB平行,且沒(méi)有擠進(jìn)一層面網(wǎng)。若以位錯(cuò)線(xiàn)AB為軸線(xiàn),繞此軸在晶格的右表面繞行一周(E—F—G—H—I—C)則面網(wǎng)增高一結(jié)點(diǎn)間距(EC)。這正是一螺旋面的特點(diǎn),螺旋位錯(cuò)一名即由此而來(lái)。
混合位錯(cuò) 為柏氏矢量與位錯(cuò)線(xiàn)既不平行也不垂直的位錯(cuò)。圖8-24表示某晶格在一應(yīng)力τ的作用下晶格的不同部分產(chǎn)生局部滑動(dòng)從而形成混合位錯(cuò)的情況。在圖8-24a畫(huà)有虛線(xiàn)的區(qū)域,晶格的上、下部分相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生一柏氏矢量b;曲線(xiàn)ABC即為位錯(cuò)線(xiàn)。圖8-24b示出了晶格包含滑動(dòng)面的面網(wǎng)上質(zhì)點(diǎn)的排列情況。據(jù)位錯(cuò)線(xiàn)與柏氏矢量b的關(guān)系可知:A處為純螺旋位錯(cuò)(位錯(cuò)線(xiàn)平行于b);C處為純?nèi)形诲e(cuò)(位錯(cuò)線(xiàn)垂直于b);其他區(qū)域的位錯(cuò)線(xiàn)則與b成不同角度。但此時(shí)可將b分解成垂直和平行于位錯(cuò)線(xiàn)的兩個(gè)分矢量。所以混合位錯(cuò)可視為由刃位錯(cuò)、螺旋位錯(cuò)混合而成。
3.面缺陷
有二維空間的缺陷稱(chēng)面缺陷(plane defect),它們是指沿晶格內(nèi)或晶粒間某些面的兩側(cè)局部范圍內(nèi)所出現(xiàn)的晶格缺陷。面缺陷包括平移表面、堆垛層錯(cuò)、界面(晶界、疇界)、相界面等。
平移界面 晶格中的一部分沿某一面網(wǎng)相對(duì)于另一部分滑動(dòng)。以滑動(dòng)面為界,格子構(gòu)造規(guī)律被破壞(圖8-25)。
堆垛層錯(cuò) 晶體結(jié)構(gòu)中互相平行的堆積層有其固有的重復(fù)排列順序。如果堆垛層偏離了原來(lái)固有的順序,則視為產(chǎn)生了堆垛層錯(cuò)。圖8-26a為晶格固有的堆積順序,即按ABCABC……周期性重復(fù)堆垛(積)。圖8-26b所示的堆垛順序?yàn)锳BCAB□ABC……與正常順序相比,在“□”處少一C層,相當(dāng)于在正常堆垛中抽出了一層,故稱(chēng)抽出型層錯(cuò)。圖8-26c中,其堆垛順序?yàn)锳BCAB□CABC……與正常順序相比,相當(dāng)于在“□”處多插入一A層,故稱(chēng)插入型層錯(cuò)。在產(chǎn)生堆垛層錯(cuò)處相應(yīng)的平面(堆垛層)稱(chēng)為層錯(cuò)面。
圖8-24 混合位錯(cuò)
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
a—混合位錯(cuò)產(chǎn)生示意圖;b—包含滑動(dòng)面的面網(wǎng)上質(zhì)點(diǎn)排布情況
圖8-25 平移界面示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-26 堆垛層錯(cuò)產(chǎn)生示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
晶界 指同種晶體內(nèi)部結(jié)晶方位不同的兩晶格間的界面。按結(jié)晶方位差異的大小,可將晶界分為小角晶界和大角晶界。小角晶界系兩晶格間結(jié)晶方位之差小于15°的晶界,最常見(jiàn)到的小角晶界是傾斜晶界和扭轉(zhuǎn)晶界。傾斜晶界為兩部分晶格間相對(duì)傾斜而造成的界面,它又可分成:①對(duì)稱(chēng)傾斜晶界,即兩部分晶格相對(duì)于晶界來(lái)說(shuō)呈對(duì)稱(chēng)取向的關(guān)系,它可視為由一系列刃位錯(cuò)平行排列而成(圖8-27a);②不對(duì)稱(chēng)傾斜晶界,即兩部分晶格相對(duì)于晶界而言為非對(duì)稱(chēng)取向的關(guān)系,它可視為由一系列相隔一定距離的刃位錯(cuò)互相垂直排列而成(圖8-27b)。扭轉(zhuǎn)晶界是假設(shè)將一晶體沿某一面同方向切開(kāi),分成兩塊晶格,然后繞垂直切面的一中心軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)一定的角度θ,此時(shí)兩塊晶格之間形成的界面稱(chēng)扭轉(zhuǎn)晶界(圖8-28)。它可視為是由兩組互相垂直的螺旋位錯(cuò)組成的網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的(圖8-28c)。大角晶界是晶格間結(jié)晶方位之差大于15°的晶界。大角晶界的界面附近處晶格中的質(zhì)點(diǎn)排列通常具過(guò)渡結(jié)構(gòu)(一部分質(zhì)點(diǎn)符合格子規(guī)則,另一些則不符合格子規(guī)律排列)(圖8-29a)。有時(shí)晶界可具共格結(jié)構(gòu),即界面上的質(zhì)點(diǎn)恰好為兩邊晶格的共用結(jié)點(diǎn)(圖8-29b)。此外大角晶界可具密集位錯(cuò)的結(jié)構(gòu)(圖8-29c)。所謂晶粒間界(多晶集合集中各單體間的界面)可視為一種大角晶界。一些雙晶接合面,可視為有特殊取向關(guān)系的具共格結(jié)構(gòu)的大角晶界(圖8-30)。
圖8-27 兩種小角傾斜晶界示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-28 扭轉(zhuǎn)晶界
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
a,b—扭轉(zhuǎn)晶界形成過(guò)程;c—扭轉(zhuǎn)晶界的結(jié)構(gòu)
亞晶界 在實(shí)際晶體中,其晶格可視為由許多相互間取向并非嚴(yán)格一致,其結(jié)晶方位有很小的差異(通常為0.5°~2°)呈鑲嵌狀的小塊晶格所組成。這些小塊晶體稱(chēng)為亞晶(亦稱(chēng)亞結(jié)構(gòu)或鑲嵌塊)。在亞晶中質(zhì)點(diǎn)的排列是規(guī)則的,但整個(gè)晶格卻違背格子構(gòu)造規(guī)律。所形成的圖案也就是所謂的鑲嵌構(gòu)造(圖8-31)。兩相鄰亞晶的邊界稱(chēng)亞晶界。它可視為由一系列刃位錯(cuò)所造成的更小角度的晶界,可看成小角晶界的一種特例,所以亞晶界與晶界有類(lèi)似的性質(zhì)。
晶格缺陷對(duì)晶體的物理,化學(xué)等性質(zhì)具有重要的影響,它對(duì)礦物材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用亦具非常重要的意義。
不同類(lèi)型的晶格缺陷與其形成條件有關(guān),進(jìn)而反映在晶體物理、化學(xué)性質(zhì)的變化上。因此,對(duì)晶格缺陷及礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)的研究,可從中提取很重要的成因信息。而對(duì)礦物成因的研究不僅對(duì)揭示巖體、礦體等地質(zhì)體的形成和演化過(guò)程具有理論意義,而且還對(duì)找礦勘探、礦床評(píng)價(jià)、礦石加工技術(shù)和綜合利用等方面具有現(xiàn)實(shí)意義。
圖8-29 大角度晶界的結(jié)構(gòu)示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-30 幾種面缺陷的示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
圖8-31 亞晶界(嵌晶結(jié)構(gòu))示意圖
(據(jù)潘兆櫓等,1993)
思考題及習(xí)題
1)空間格子是根據(jù)什么原則劃分的?各晶系空間格子有何特征?
2)什么是晶胞?晶胞與空間格子的關(guān)系是什么?
3)什么是空間群?空間群與點(diǎn)群的關(guān)系是什么?它們的對(duì)稱(chēng)要素有何異同?
4)解釋下列空間群符號(hào)的含義:Pm3m,I4/mcm,P63/mmn,R3c,Pbnm。
5)坐標(biāo)、行列、面網(wǎng)分別用什么符號(hào)表示?
6)在一個(gè)斜方晶胞中畫(huà)出下列面網(wǎng)與行列(001),(011),(113),[110],[201],[101]。
7)什么是等效點(diǎn)系?試推導(dǎo)空間群為Pmmm的一般等效點(diǎn)系坐標(biāo)。
8)晶格缺陷有哪些?它們都有何特點(diǎn)?如何理解實(shí)際晶體和理想晶體的差異?
肖特基缺陷數(shù)目怎樣算???
設(shè)有缺陷的氧化鎂晶胞的晶胞分子數(shù)為x,晶胞體積為0.42納米的三次方.x=(密度乘于體積乘N0)÷摩爾質(zhì)量=3.96
因?yàn)檠趸V是面心結(jié)構(gòu),每個(gè)晶胞有四個(gè)分子1+6×1/2=4。最后單位晶胞的消脫基缺陷數(shù)=4-3.96=0.04
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