2. Дефекты в кристаллах
2.1. Классификация дефектов
Любое отклонение от периодической структуры кристалла называется дефектом.
Дефекты классифицируют по геометрическим признакам (по числу измерений, в которых нарушения структуры кристалла простираются на расстояния, превышающие характерный параметр решётки):
1. Точечные дефекты - нарушения структуры локализованы в отдельных точках кристалла. Размеры дефектов не превышают нескольких межатомных расстояний. К точечным дефектам относят вакансии (вакантные узлы кристаллической решётки), атомы в междоузлиях, атомы примесей в узлах и междоузлиях, сочетание примесь-вакансия, примесь-примесь, двойные и тройные вакансии и т.п.
2. Линейные (одномерные) дефекты характеризуются тем, что нарушения периодичности происходят в одном измерении на расстояниях, много больших параметра решётки, тогда как в двух других измерениях они не превышают нескольких параметров.
Линейными дефектами являются дислокации и микротрещины.
3. Поверхностные (двухмерные) дефекты в двух измерениях имеют размеры, во много раз превышающие параметр решётки, а в третьем - несколько параметров. Это границы зёрен, дефекты упаковки, межфазные границы, стенки доменов, поверхность кристалла.
4. Объёмные (трёхмерные) дефекты - это микропустоты и включение другой фазы. Возникают при выращивании кристаллов или в результате воздействия на кристалл, в результате наличия примесей и т.д.
Дислокации возникают в результате пластической деформации кристалла в процессе роста или при последующих обработках.
Точечные дефекты могут возникнуть в результате нагревания (тепловые дефекты), облучения быстрыми частицами (радиационные дефекты), отклонения состава химических соединений от стехиометрии (стехиометрические дефекты), пластические деформации.