Оспалық нүктелік ақаулар

Тегі бөтен қоспа атомдар негізгі кристалл матрицасымен не орын басу қатты ерітінділерін, не ену қатты ерітінділерін түзе алады. Бірінші жағдайда қоспа атомдар кристалл тор түйіндерінде, екінші жағдайда – түйін аралықтарында орналасады.(4.5-сурет). Бұл жағдайлар екі факторға тәуелді: геометриялық және электрохимиялық.

Геометриялық факторды Юм-Розери тұжырымдаған. Ол орын басу ерітінділерін радиустары матрицалық атомдар радиустарының өзгешелігі 15 %-тен аспайтын атомдар ғана түзе алатыны анықтаған.

 

 

4.5 сурет. Кристалда қоспалардың орналасу мүмкіндіктері:

а – орын басу ерітіндісі, б – ену ерітіндісі

 

Электрохимиялық факторды да Юм-Розери талдаған. Орын басу ерітінділерін түзу үшін қоспа және матрица атомдары электрохимиялық ұқсас, яғни кернеу қатарында жақын орналасқан болу керек.

Егер қоспа және матрица – еріткіш атомдары кернеу қатарында алшақ орналасса, онда олардың бірі аса электроң, екіншісі электртеріс болады, бұл қатты ерітінді емес химиялық қосылыстың түзілуіне алып келеді. Электрохимиялық фактордың сандық сипаттамасы қоспа және матрица атомдарының электртерістіліктерінің айырымы болып табылады. Орын басу ерітінділерін түзу үшін бұл айырым аз болу керек.

Ену қатты ерітінділерінің түзілуін зерттеу олардың Хэгг тұжырымдаған қарапайым ережеге бағанатынын көрсетті. Енгізілетін атом радиусының матрица атомының радиусына қатынасы 0.59-ден кіші болу керек. Осылайша, егер rn/rm, мұндағы rn– қоспа атом радиусы, rm- матрицалық атом радиусы қатынасы аралығында жатса, онда қоспа ену ерітіндісін түзеді, ал егер болса, онда орын басу ерітіндісін түзеді. облысы- қатты ерітінділер түзуге қолайсыз.

Қатты денелерге қоспаларды енгізу процесі – легирлеу деп аталады.