Frenkelin vika

Frenkel-vika (Frenkel-pari) on pistevika kiteessä , joka on pari, joka koostuu tyhjästä ja interstitiaalisesta atomista ( ionista ). Se muodostuu atomin (ionin) liikkeen seurauksena kidehilan solmusta välitilaan , eli asentoon, jossa atomit (ionit) eivät ole ihanteellisessa hilassa [1] [2] . Nimetty Ya. I. Frenkelin mukaan, joka ensimmäisenä kehitti ajatuksia termodynaamisesti tasapainopistevikojen muodostumismekanismista [3] .

Frenkel-virheitä muodostuu kiteiden kuumenemisen seurauksena, sekä kun kiteitä säteilytetään hiukkasvirroilla tai sähkömagneettisen säteilyn suurienergisilla kvanteilla .

Kun kidettä kuumennetaan, kasvaa niiden atomien määrä, joiden liike-energia riittää lähtemään hilapaikasta, ja myös Frenkel-virheiden määrä kasvaa vastaavasti. Niiden tasapainokonsentraatio , joka vastaa kidelämpötilaa , voidaan arvioida kaavasta [4] $n$ $T$

n\noin {\sqrt {NN^{\prime ))}\exp(-\Delta E/2kT),

missä ja ovat paikkojen ja väliasemien pitoisuudet, vastaavasti, on energia, joka tarvitaan siirtämään atomi hilapaikasta välikohtaan, on Boltzmannin vakio . $N$ ${\displaystyle N^{\prime ))$ $\Delta E$ $k$

Kiteissä, joissa on suuret atomien väliset raot, Frenkel-vikoja esiintyy todennäköisemmin kuin tiiviisti pakattuissa kiteissä. Joten ne ovat tyypillisiä puhtaille hopeahalogenidikiteille . Toisin kuin Schottkyn mukaan viat , niiden muodostuminen ei vaikuta kiteen tiheyteen, koska ionin kulkeutuminen ei johda muutokseen kiteen tilavuudessa tai massassa [2] [4] .

Frenkel-virheiden muodostuminen on todennäköisintä pienten ionien ( Li + , Ag + , F - ), fluoriittityyppisessä rakenteessa (anionisessa alihilassa) ja ZnS:ssä ( wurtsiitti , kationisessa alihilassa) sekä stoikiometristen vikojen esiintyessä.

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Mashovets T.V. Frenkelin pariskunta // Physical Encyclopedia / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - T. 5 Stroboskooppiset laitteet - Kirkkaus. – 760 s. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ 1 2 Pavlov P.V., Khokhlov A.F. Kiinteän olomuodon fysiikka. - M . : Higher School, 2000. - 494 s. — ISBN 5-06-003770-3 .
↑ Tamm I. E. Yakov Iljitš Frenkel // Fysikaalisten tieteiden edistysaskel . - 1962. - T. LXXVI , nro 3 . - S. 414 .
↑ 1 2 Kittel C. Johdatus kiinteän olomuodon fysiikkaan. - M .: Nauka, 1978. - 792 s.