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晶体缺陷的三种形式和点缺陷的介绍

      晶体的缺陷按几何形状可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种形式。

      点缺陷的概念

      在晶体中,位于点阵上的原子并不是静止不动的,而是以其平衡位置为中心,做高频率的热运动。在一定app时,原子热振动的平均能量是一定的。但是各个原子的能量并不完全相等,振动的能量经常变化,称其为能量起伏。在任一瞬间,晶体中总有些原子具有很高的振动能量,足以克服周围原子对它的束缚作用,可以脱离其原来的平衡位置而迁移到别处,结果在原来的位置上就出现了空结点,称为空位。

      离开平衡位置的原子可以有两个去处,即迁移到晶体的表面,也可以迁移到晶体点阵的间隙,晶体内就多了一个原子,称为填隙原子;空位、填隙原子就是有点缺陷。此外,晶体中的杂质原子也是一种点缺陷。

      显然,空位形成比填隙原子要容易得多,也就是说填隙原子的形成能比空位的形成能高,因此在同一app下,空位浓度远多于填隙原子,同时app越高,原子热运动加剧,原子离开平衡位置的可能性增加,空位也就越多。

      空位的存在,使周围原子失去了一个近邻原子而影响原子间作用力的平衡,因而周围的原子都要向空位方向稍作些调整,造成点阵局部的弹性畸变,同样填隙原子所处的点阵也会发生畸变,而且畸变更大。

      晶体中空位和填隙原子不是固定不变的,而且处于不断运动变化之中。由于原子的能量分布不均,当空位周围的原子因热振动获得足够的能量,就可能迁移至该空位。空位可以通过迁移聚集,也可以消失在晶界和晶体的表面。

      高温淬火、冷加工、高能粒子辐射等都可能造成点缺陷。

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上网址: 晶体缺陷线缺陷的介绍


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