最新晶体的缺陷教学讲义PPT.ppt

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1、晶体的缺陷点缺陷的类型热缺陷：在没有外来原子时，当晶体的温度高于绝对0K时，由于晶格内原子热振动，使一部分能量较大的原子离开正常的平衡位置，造成缺陷。杂质缺陷：由于杂质进入晶体而产生的缺陷。杂质原子又叫掺杂原子，它不仅破坏了原子有规则的排列，而且还引起了杂质原子周围的周期势场的改变，从而形成缺陷。非化学计量结构缺陷：一些易变价的化合物，在外界条件的影响下，造成组成上的非化学计量化。从而造成的空位、间隙原子以及电荷转移引起了晶体内势场的畸变，使晶体的完整性遭到破坏。点缺陷（产生原因）弗仑克尔缺陷金属和离子晶体中都会由于热运动的能量涨落，使原子或离子脱离格点进入晶体中

2、的间隙位置，从而同时出现空位和填隙原子（离子）对。肖特基缺陷热缺陷弗伦克尔缺陷点缺陷肖特基缺陷晶体中原子由于热涨落获得足够能量，离开格点位置，迁移至晶体表面，于是在晶体中出现空位。形成填隙原子时，原子挤入间隙位置所需要的能量比产生肖特基空位所需能量大。温度不太高时，肖特基缺陷要比弗仑克尔缺陷的数目大得多。线缺陷的特点是在一维方向的尺寸较长，另外二维方向上尺寸很小，从宏观看缺陷是线状的。从微观角度看，是管状的。位错是晶体中普遍存在的线缺陷。位错位错对晶体的生长、扩散、相变、塑性变形、断裂等许多物理、化学性质及力学性质都有很大影响。因此位错理论是材料科学基础中一个重要

3、内容。刃型位错EF线为位错线正刃型位错负刃型位错位错线垂直于滑移的方向。刃型位错的构成就象是用刀劈柴那样，把晶面挤到一组平行晶面之间，这个半截晶面的下端宛如刀刃。位错位错线：晶体中已滑移区和未滑移区之间的分界线螺位错位错线平行于滑移的方向。当晶体中存在螺旋位错时，原来的一族平行晶面就变成为象是单个晶面所组成的螺旋阶梯。位错理想晶体原子面堆积含有刃型位错晶体原子面堆积含有螺型位错晶体原子面堆积位错面缺陷在一个方向尺寸很小，另两个方向尺寸较大，又称二维缺陷。如晶粒间界、晶体表面、层错等。多晶体结构示意图多晶体：由多个小晶体（晶粒）组成的晶体结构。每个晶粒内部，晶格位向

4、是均匀一致的，而各个晶粒之间，彼此的位向却不相同。晶界：晶粒与晶粒之间的分界面叫“晶粒间界”，或简称“晶界”。为了适应两晶粒间不同晶格位向的过渡，在晶界处的原子排列总是不规则的。晶界原子排列示意图亚晶界位错结构示意图晶界：不同位向晶粒与晶粒之间的界面（过渡区）叫“晶粒间界”—简称晶界。亚晶界（小角晶界）：每个晶粒内的晶格位向在不同区域上有微小差别的界面（过渡区），由一系列刃型位错组成。面缺陷堆垛层错金属晶体常采取立方密积结构形式----原子球以三层为一循环的密堆积结构，原子面的排列形式是…ABCABCABCABC…若某一晶面（比如A）在晶体生长时丢失，原子面的排列

5、形式成为：…ABCABCBCABCABC…B晶面便是错位的面缺陷这一类整个晶面发生错位的缺陷称为堆垛层错面缺陷※缺陷对金属晶体性质的影响？缺陷存在的比例只是一个很小的量(通常情况）。例如20℃时，Cu的空位浓度为3.8×10-17晶体缺陷引起晶格局部弹性变形称晶格畸变。点缺陷引起的三种晶格畸变杂质粒子缺陷空位缺陷间隙粒子缺陷点缺陷对晶体性质的影响晶格畸变引起晶体结构的变化，对晶体性质如机械强度、导电性、耐腐蚀性和化学反应性能都有较大影响。引入杂质可改变半导体的能带结构，所以杂质对半导体材料电学性能的影响十分显著。掺杂对电学性质的影响掺杂对力学性质的影响合金离子晶体

6、中点缺陷的特点是带有一定的电荷。在没有外电场时，这些作无规布朗运动的缺陷不产生宏观电流。但是当外电场存在时，由于库仑力的影响，带电缺陷产生一定的沿外电场方向的定向运动，从而引起宏观电流。无外电场时的势能曲线有外电场时的势能曲线离子晶体的导电性离子晶体的导电性强烈依赖于温度位错对力学性能的影响范性形变：金属受到的应力超过弹性限度时会发生永久形变。范性形变的发生是由于晶体某族晶面发生了滑移临界切应力：对于一定的晶体材料，存在产生范性形变的最小的切应力tc金属晶体：实际值105～106N/m2；理论值109N/m2（认为金属晶体是理想的，在滑移过程中，晶面整个地发生了相

7、对的滑移）理论值和实验值严重不同---理论模型不符合实际。实验证明晶体内位错的存在使临界切应力大为减小。刃型位错的滑移运动在晶体上施加一切应力，当应力足够大时，有使晶体上部发生移动的趋势。假如晶体中有一刃型位错，显然位错在晶体中发生移动比整个晶体移动要容易。合同法20终止变更/转让履行生效成立211什么是合同2合同的成立3合同的生效4合同的履行5合同变更、转让和终止6合同责任221什么是合同231合同是一种民事法律行为2平等民事主体之间签订3目的是为了设立、变更或者终止民事权利义务关系4在自愿的基础上，意思表示一致的协议24所谓意思表示是指行为能力适格者将意欲实现

8、的私法效果