12. Укажите виды дефектов кристаллической структуры в твердых телах.

Наиболее детальной является классификация дефектов по геометрическим признакам. Тогда выделяют 4 класса дефектов: точечные, линейные, поверхностные и объемные. 1)Точечные (нульмерные) дефекты малы во всех измерениях, их размеры по всем направлениям не превышают нескольких атомных диаметров. Они состоят из одного атома (если это атом примеси) или дефектной позиции (если кристалл не содержит примесных атомов). 2)Линейные (одномерные) дефекты–это нарушение линейной последовательности узлов решетки, вдоль которой обрывается периодичность структуры. 3)Поверхностные (двумерные) дефекты–это ошибки в наложение слоев атомов, а также границы, отделяющие различные области идеальной или близкой к идеальной периодической структуры кристалла. 4)Объёмные (трёхмерные дефекты) имеют в трех измерениях сравнительно большие размеры, несопоставимые с величинами атомных диаметров. К ним относятся микропустоты, включения другой фазы, поры, трещины. В кристаллах наиболее распространены два типа точечных дефектов: вакансии и междоузлия. Вакансией называется дефект, который образуется, когда один из узлов решетки оказывается не занятым атомом. В результате образования вакансии происходит некоторое перемещение соседних с дефектом атомов, и решетка оказывается напряженной. Противоположным случаем является точечный дефект, связанный с внедрением атома в междоузлие. Межузельные атомы являются как бы избыточными, лишними атомами и располагаются между регулярными узлами решетки. Появление точечных дефектов вызывает упругие искажения в кристаллической решетке. К линейным дефектам относят дислокации, микротрещины, неустойчивые образования в виде цепочки точечных дефектов. Дислокации возникают при пластической деформации кристаллов и при их дальнейшей механической обработке. Это устойчивые линейные дефекты, для них не наблюдается явной зависимости концентрации дефектов от температуры. Поверхностные дефекты малы только в одном измерении и имеют в двух измерениях размеры , во много раз превышающие параметр решётки . К ним относятся границы зёрен, кристаллических двойников, блоков мозаики , дефекты упаковки , а также поверхность самого кристалла. Объемные дефекты обычно возникают при быстром росте кристаллов из раствора или расплава , содержащего большое количество примесей

13. Укажите условия образования точечных дефектов кристаллической решетки.

В идеальном кристалле узлы решетки расположены в строгом порядке, распространенном на весь кристалл, но такие кристаллы в действительности не существуют: известный беспорядок вносит уже тепловое движение. Так как атомы колеблются в произвольных направлениях, их мгновенное расположение в какой-то момент времени отличается от такового в другой и является в некоторой степени неупорядоченным. В реальном кристалле неизбежны другого рода нарушения порядка, характерного для идеального, и они представляют собой уже настоящие дефекты. По своей природе дефекты решетки реального кристалла разграничивают на примесные (химические) и собственные (структурные). Под химическими дефектами понимаются связанные с влиянием примесей отклонения от правильной решетки идеального кристалла. К структурным, собственным, дефектам относятся геометрические отклонения от регулярного расположения атомов в идеальном кристалле, не обусловленные примесями. Точечный дефект это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры которого во всех трех измерениях сравнимы с одним или несколькими (немногими ) межатомными расстояниями. В ионных кристаллах точечные дефекты рождаются парами (условие электронейтральности): либо вакансия и междоузельный ион (дефект Френкеля), либо две вакансии противоположного знака (дефект Шоттки), либо два междоузельных иона противоположного знака (антипод дефекта Шоттки). Примесные атомы, внедряясь в кристалл, обычно образуют твёрдые растворы внедрения или замещения с основными атомами. Дефекты возникают как следствие условий роста кристалла, тепловых колебаний частиц, наличия примесей (точечные дефекты), воздействия внешних нагрузок, несовершенства или нарушения технологии изготовления материала и т. д.