肖脫基缺陷(Schottky defect):當某些原子獲得足夠高的能量時,就可以克服周圍的束縛,離開原來的平衡位置,肖脫基缺陷(肖脫基空位)即晶體結構中的一種因原子或離子離開原來所在的格點位置而形成的空位式的點缺陷。每一個空位都是一個獨立的肖脫基缺陷。在離子晶體中,各種離子形成的肖脫基缺陷數目符合晶體的元素構成比例,因為只有這樣形成缺陷後的晶體才是電中性的。形成後的空位可以在其所處的亞點陣中自由運動。通常晶體的密度會由於肖脫基缺陷的存在而減小。
基本介紹
- 中文名:肖脫基缺陷
- 外文名:Schottky defect
- 特點:改變物質密度
定義,肖脫基缺陷濃度計算,1.單質肖特基缺陷的平衡濃度,2.MX型晶體肖特基缺陷平衡濃度,
定義
肖脫基缺陷以德國物理學家沃爾特·肖脫基(Walter Schottky)的名字命名。在絕對零度( T→0 )時,理想固體(晶體)中的原子或離子完全周期性地排列在確定的位置(格點)上。隨著溫度的升高,熱擾動引起原子(離子)圍繞其平衡位置的振動逐漸增強,某些原子甚至完全脫離格點,遷移到其它地方,留下空位,晶體便出現缺陷。我們將這類缺陷稱為點缺陷。若脫離原位的原子遷移到固體表面上,則稱為肖脫基(Schottky)缺陷。
如:MgO晶體中,形成Mg2+和O2-空位數相等。而在TiO2中,每形成一個Ti4+離子空位,就形成兩個O2-離子空位。肖脫基缺陷實際產生過程是:由於靠近表面層的離子或者原子熱運動到新的晶面後產生空位,然後,內部鄰近的離子再進入這個空位,這樣逐步進行而造成缺陷。
肖脫基缺陷濃度計算
1.單質肖特基缺陷的平衡濃度
N>>n
△Gs--形成一個肖特基缺陷時系統自由焓的變化;
k--玻爾茲曼常數;
2.MX型晶體肖特基缺陷平衡濃度
N>>n
△Gs--形成一個肖特基缺陷時系統自由焓的變化;
k--玻爾茲曼常數;