組成缺陷（constitutional defects）是點缺陷的一種情況。組成缺陷主要是指外來質點（雜質）取代正常質點位置或進入正常結點的間隙位置所產生的一類晶體缺陷。廣泛套用於特殊材料和電極中。
基本介紹
- 中文名：組成缺陷
- 外文名：constitutional defects
- 本質：雜質缺陷
- 套用：特殊材料
組成缺陷的定義,組成缺陷的原理,組成缺陷的特殊情況,組成缺陷的套用,
組成缺陷的定義
組成缺陷（constitutional defects）是點缺陷的一種情況。組成缺陷主要是指外來質點（雜質）取代正常質點位置或進入正常結點的間隙位置所產生的一類晶體缺陷，這類缺陷不僅破壞了晶體的規則空間點陣結構排列，還會引起雜質原子周圍的周期勢場的變化。
組成缺陷的原理
組成缺陷是一種雜質缺陷，在原晶體結構中進入了雜質原子，它與固有原子性質不同，破壞了原子排列的周期性，雜質原子在晶體中占據兩種位置填隙位和格點位。雜質原子主要分為置換（替代）雜質原子和間隙雜質原子兩種，雜質缺陷的濃度與溫度無關，主要取決於溶解度和摻雜量，屬於非本徵缺陷。一般雜質原子的含量都小於1%，但此含量界限不是必然的，不同晶體和摻入雜質均有所區別。某些雜質進入主晶格，能在很大的組成範圍內“互溶”而不出現新的結構，這樣的現象特別稱為固溶體。固溶體是一種特殊的雜質缺陷結構，同時也是類質同像所形成的的混晶結構的反映，類質同像混合晶體可以看成具有極近似晶胞結構和晶胞化學的一系列晶胞整齊元序的堆垛。如橄欖石，(Mg,Fe)2[SiO4]，可以看成Mg2[SiO4]和 Fe2[SiO4]晶胞按一定比例整齊無序的堆垛。由於替代與被替代的質點（原子、離子、絡陰離子或分子）具有極為近似的化學性質，質點的替代可在一定範圍進行，這種替代不會引起化學鍵性和晶體結構形式發生質的變化。
組成缺陷的特殊情況
自然界礦物中結晶時，其晶體結構中廣泛存在離子或離子團之間的置換，即一種位置被兩種或兩種以上的不同元素（或基團）置換，從而形成一種混晶的礦物結構，稱為替位式固溶體，這種替位式固溶體成為點缺陷中組成缺陷里的特殊情況，只是替代量往往大於1%。固溶體分類見圖。
組成缺陷的套用
原子偏離正常的平衡位置，發生微量位移，破壞了原子排列的規律性，造成晶格畸變，使電子在傳導時散射增加，從而增加了電阻，空位的存在還使晶體密度下降，體積增大，高溫下大量空位存在與運動使晶體發生蠕變。高溫快速冷卻保留的或經輻照處理後的大量空位還可能形成空位片，或者與其他晶體缺陷發生互動作用，提高材料的強度，但相對的韌性下降。空位和間隙原子的運動是晶體內原子擴散的內部原因，而擴散又是燒結等加工工藝過程的基礎。
