Defect Frenkel

Un defect Frenkel (pereche Frenkel) este un defect punctual într-un cristal , care este o pereche formată dintr-un loc liber și un atom interstițial ( ion ). Se formează ca urmare a mișcării unui atom (ion) de la un nod al rețelei cristaline la un interstițiu , adică într-o poziție pe care atomii (ionii) nu o ocupă într-o rețea ideală [1] [2] . Numit după Ya. I. Frenkel , care a dezvoltat primul idei despre mecanismul de formare a defectelor punctuale de echilibru termodinamic [3] .

Defectele Frenkel se formează ca urmare a încălzirii cristalelor, precum și atunci când cristalele sunt iradiate cu fluxuri de particule sau cuante de înaltă energie de radiație electromagnetică .

Când cristalul este încălzit, numărul de atomi cu o energie cinetică suficientă pentru a părăsi locul rețelei crește, iar numărul de defecte Frenkel crește, de asemenea, în consecință. Concentrația lor de echilibru , corespunzătoare temperaturii cristalului , poate fi estimată din formula [4] $n$ $T$

n\aprox {\sqrt {NN^{\prime ))}\exp(-\Delta E/2kT),

unde și sunt concentrațiile de situsuri și, respectiv, pozițiile interstițiale, este energia necesară pentru a muta un atom dintr-un site de rețea într-un site interstițial, este constanta Boltzmann . $N$ $N^{\prime )$ $\Delta E$ $k$

În cristalele cu goluri interatomice mari, defectele Frenkel sunt mai probabil să apară decât în cristalele strânse. Deci, ele sunt tipice pentru cristalele de halogenură de argint pură . Spre deosebire de defectele conform lui Schottky , formarea lor nu afectează densitatea cristalului, deoarece migrarea ionului nu duce la o modificare a volumului sau la o modificare a masei cristalului [2] [4] .

Formarea defectelor Frenkel este cel mai probabil în cazul ionilor mici ( Li + , Ag + , F - ), într-o structură de tip fluorit (în subrețeaua anionică) și ZnS ( wurtzit , în subrețeaua cationică), precum și în prezenţa defectelor stoechiometrice.

Vezi și

Note

↑ Mashovets T.V. Cuplul Frenkel // Enciclopedia fizică / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1998. - T. 5 Dispozitive stroboscopice - Luminozitate. — 760 p. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ 1 2 Pavlov P.V., Khokhlov A.F. Fizica stării solide. - M . : Şcoala superioară, 2000. - 494 p. — ISBN 5-06-003770-3 .
↑ Tamm I. E. Yakov Ilici Frenkel // Progrese în științe fizice . - 1962. - T. LXXVI , Nr. 3 . - S. 414 .
↑ 1 2 Kittel C. Introducere în fizica stării solide. - M. : Nauka, 1978. - 792 p.