Geçiş reklamı hatası - Interstitial defect
Bir interstisyel kusur , aynı veya farklı tipteki bir atomun , kristal yapıda normalde boş bir bölgeyi işgal ettiği bir tür nokta kristalografik kusurdur . Atom, halihazırda mevcut olanlarla aynı tipte olduğunda, kendi kendine geçiş kusuru olarak bilinir . Alternatif olarak, bazı kristallerdeki küçük atomlar , paladyumdaki hidrojen gibi ara bölgeleri işgal edebilir . Geçişler, bir kristali, o kristal için yer değiştirme eşiğinin üzerinde enerjiye sahip temel parçacıklarla bombardıman ederek üretilebilir , ancak bunlar aynı zamanda küçük konsantrasyonlarda da mevcut olabilirler. termodinamik denge . Geçiş kusurlarının varlığı, bir malzemenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirebilir.
Kendi kendine geçiş reklamları
Kendi kendine geçiş kusurları, yalnızca kafeste zaten mevcut olanlarla aynı olan atomları içeren ara kusurlardır.
Bazı metallerde ve yarı iletkenlerde ara kusurların yapısı deneysel olarak belirlenmiştir .
Sezgisel olarak beklenenin aksine, bilinen bir yapıya sahip metallerdeki çoğu kendi kendine geçiş reklamı, iki atomun aynı kafes bölgesini paylaştığı 'bölünmüş' bir yapıya sahiptir. Tipik olarak, iki atomun kütle merkezi kafes yerindedir ve temel kafes yönlerinden biri boyunca simetrik olarak oradan yer değiştirirler . Örneğin, bakır, nikel ve platin gibi birkaç yaygın yüz merkezli kübik (fcc) metalde, kendi-interstisyelin temel durum yapısı, iki atomun pozitif ve negatif olarak yer değiştirdiği bölünmüş [100] ara yapıdır. Kafes sitesinden [100] yön. Olarak hacim merkezli kübik (bcc) demir temel durum geçiş yapısının benzer bir [110] geçiş ayrıldı.
Bu bölünmüş ara boşluklara genellikle dambıl geçişler adı verilir, çünkü iki büyük küre ve bunları birleştiren kalın bir çizgi ile geçişi oluşturan iki atomu çizmek, yapıyı bir dambıl ağırlık kaldırma cihazına benzetir .
Demir dışındaki diğer bcc metallerde, temel durum yapısının, yakın zamandaki yoğunluk-fonksiyonel teori hesaplamalarına dayanarak [111] kalabalık ara parçası olduğuna inanılır , bu da uzun bir atom zinciri (tipik olarak 10-20) olarak anlaşılabilir. 111] kafes yönü, zincir fazladan bir atom içerecek şekilde mükemmel kafesle karşılaştırıldığında sıkıştırılmıştır.
Yarı iletkenlerde durum daha karmaşıktır çünkü kusurlar yüklenebilir ve farklı şarj durumları farklı yapılara sahip olabilir. Örneğin, silikonda, geçiş reklamı ya bir bölünmüş [110] yapıya sahip olabilir ya da bir dört yüzlü gerçekten geçiş reklamı olabilir.
Karbon, özellikle grafit ve elmasta bir dizi ilginç iç-ara reklamlara sahiptir - son zamanlarda Yerel yoğunluk yaklaşımı kullanılarak keşfedilen - ara karbon atomu iki bazal arasında yer aldığından grafitte " spiropentan " olarak adlandırılan " spiropentan " hesaplamalarıdır. uçaklar ve spiropentana benzer bir geometride bağlanmıştır.
Safsızlık geçiş reklamları
Küçük safsızlık ara atomları genellikle kafes atomları arasındaki gerçek örgü dışı bölgelerdedir. Bu tür yerler , en yakın örgü atomlarına göre ara atom konumunun simetrisiyle karakterize edilebilir . Örneğin, bir fcc kafesinde en yakın 4 kafes atomu A komşusu (eşit mesafelerde) olan bir safsızlık atomu I, bir tetrahedral simetri pozisyonundadır ve bu nedenle, bir tetrahedral interstitial olarak adlandırılabilir.
Büyük katışkı geçiş reklamları, kendi kendine geçişli atomunkilere benzer şekilde, bir kafes atomu ile birlikte bölünmüş geçiş konfigürasyonlarında da olabilir.
Geçiş reklamlarının etkileri
Geçiş reklamları, malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirir.
- Geçişli karbon atomları, çeliklerin, özellikle karbonlu çeliklerin özellikleri ve işlenmesi için çok önemli bir role sahiptir .
- Safsızlık ara maddeleri, örneğin hidrojenin metallerde depolanması için kullanılabilir.
- Kristal kafes, safsızlık ara maddelerinin konsantrasyonu ile genişleyebilir
- İyon ışınlaması sırasında silikon gibi yarı iletkenlerin amorfizasyonu, genellikle, kararsız hale geldikçe, sonunda kafesin çökmesine yol açan yüksek konsantrasyonda ara madde birikimi ile açıklanır.
- Bir katı içinde büyük miktarlarda ara elemanların oluşturulması, önemli miktarda enerji birikimine yol açabilir, bu da serbest bırakıldığında bazı eski nükleer reaktör türlerinde ciddi kazalara bile yol açabilir ( Wigner etkisi ). Yüksek enerjili durumlar tavlama ile serbest bırakılabilir .
- En azından fcc kafeste, ara reklamların malzeme üzerinde büyük bir diaelastik yumuşatma etkisi vardır.
- Geçiş reklamlarının erime başlangıcı ve cama geçişle ilgili olduğu öne sürülmüştür .