11.9
結晶欠陥とは、理想的に完全な結晶における結晶構成要素の周期的な配列からの不完全さや逸脱のことです。
点欠陥は、原子が欠損したり、置換されたり、過剰に存在し、結晶の理想的な構造を乱すときに発生します。
これらの偏差は結晶化時の不完全な詰め込みや高温での熱振動によって引き起こされることがあります。
ショットキーおよびフレンケル欠損は点欠陥の一般的な例であり、金属過剰欠陥や金属欠損欠陥はあまり多く見られません。
線の欠陥、すなわち転位は、結晶の線路沿いの規則性を乱し、長距離秩序を低下させます。
エッジの転位は、原子やイオンの平面が結晶内部の特定の線で成長を止めることで層のずれを引き起こします。
逆に、スクリュー転位は螺旋状のランプに似ており、結晶成長部位として機能します。
平面欠陥は積み重ね誤差であり、例えば六角形の密充填結晶に数枚の平面が立方体密充填されているように。
これらは一般的に結晶表面や、より大きな固体内の二つの小さな結晶の界面に見られます。
理論上、完全結晶は単位格子と格子点が同じ一様な構造を持ちます。しかし、この周期的な配置からの逸脱は不完全または欠陥と呼ばれます。これらの欠陥は、点欠陥、線欠陥、平面欠陥の3種類に分類できます。
点欠陥は、原子の欠損、置換された原子、または追加の原子によって理想から逸脱したときに発生します。これらの不完…
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