Дефекты межузельный атом

Образование дефектов в ионных кристаллах сопряжено с соблюдением дополнительного условия — необходимости сохранения электронейтральности кристалла. В этом случае возникают либо две одиночные вакансии противоположного знака (дефект Шот-тки), либо вакансия и межузельный атом (дефект Френкеля). При этом тип возникающих дефектов определяется спецификой кристалла. Например, для чистых щелочно-галоидных кристаллов типичны дефекты по Шоттки, а для галогенидов серебра — дефекты по Френкелю. Укажем, что если при образовании дефектов по Шоттки плотность кристаллов уменьшается, то при образовании дефектов по Френкелю она остается неизменной. [c.233]

В узлах кристаллической решетки атомы колеблются с частотой 10 3 (,-1 Благодаря колебательному движению, происходящему при любой температуре, атомы взаимодействуют, обмениваясь кинетической энергией. Средняя кинетическая энергия тепловых колебаний атомов равна 3/2 кТ. При комнатной температуре 3/2 кТ 0,03 эВ, что значительно меньше энергии, необходимой для образования точечных дефектов (1—4 эВ). Однако за счет флуктуации кинетической энергии (отклонения кинетической энергии от ее среднего значения) возможно преодоление атомом окружающих потенциальных барьеров. Вероятность такого акта увеличивается с повышением температуры по экспоненциальному закону. Если при этом происходит выход атома из узла кристаллической решетки в междоузлие, то образуются вакансия и межузельный атом ( парный дефект Френкеля ). [c.27]

Были рассчитаны также комплексы внедренных атомов [55, 54, 103, 73, 76]. В случае одного внедренного атома металла матрицы расчет привел к выводу, что наиболее устойчивым является пе одиночный межузельный атом, занимающий центр междоузлия, а так называемая гантельная или расщепленная конфигурация атомов (рис. 27). Внедренный атом смещает соседний атом, находившийся ранее в узле (отмеченном на рис. 27 крестиком), и образует с ним пару (гантель) симметрично расположенных смещенных с узлов атомов. При этом в ГЦК решетке ось гантели ориентирована в направлении (100) (рис. 27,а), а в ОЦК решетке—в направлении <110) (рис. 27, б). Гантель можно рассматривать как симметричный комплекс дефектов — внедренного и смещенного атомов, искажаю- [c.125]

Особым ВИДОМ комплекса дефектов в металле является пара Френкеля — вакансия и межузельный атом того же металла. [c.129]

Вместе с тем полагая, что межзеренные границы имеют упорядоченное строение, в них можно рассматривать существование нарушений этого строения. Эти дефекты могут быть аналогичны решеточным, но существуют и специфические зернограничные дефекты. Например, в границах зерен могут, присутствовать вакансии и межузельные атомы. Как показано путем машинного моделирования в работах [169, 170], несмотря на большую рыхлость структуры границ по сравнению с совершенной решеткой, зернограничные вакансии являются вполне определенным дефектом — отсутствующим атомом, хотя этот дефект и может быть больше размазан в границе, чем в совершенной кристаллической решетке. Межузельный атом также является вполне определенным дефектом в границе, хотя и его релаксация в границе больше чем в совершенной решетке [169]. Прямые наблюдения межузельных атомов, возникающих при облучении в границах [c.90]

Одним из важных эффектов воздействия облучения на вещество является изменение размеров кристалла. При образовании вакансии, когда окружающие ее атомы не релаксируют, происходит уменьшение плотности. Это связано с тем, что атом, покинувший узел решетки и вышедший на поверхность, увеличивает объем кристалла. Поскольку масса остается постоянной, происходит уменьшение плотности. Наоборот, если образуется межузельный атом, плотность увеличивается. При отсутствии релаксации соседних с дефектом атомов параметр кристаллической решетки не изменяется. [c.90]

РАДИАЦИОННЫЕ дефекты — дефекты кристал-лнч. структуры, образующиеся при их облучении потоками частиц или квантов зл.-магн. излучения. Энергия, переданная твёрдому телу (мишени), может привести к разрыву межатомных связей и смещению атомов с образованием первичного Р. д. типа Френкеля пары вакансия и межузельный атом). [c.203]

Другой характерный пример самоорганизации - образование решеток пор в металлах при непрерывном облучении потоками частиц высокой энергии [25]. При столкновении с пролетающей частицей атом может быть выбит из положения в узле кристаллической решетки. При этом образуется пара межузельный атом - вакансия. Межузельные атомы мигрируют по металлу быстрее и могут присоединяться к другим дефектам - дислокациям, границам зерен или [c.24]

При взаимодействии быстрых частиц с атомами кристалла они теряют часть кинетической энергии ДГ, которая зависит от энергии частицы, массы взаимодействующих частиц и условий взаимодействия. При достаточной энергии частицы она может выбить атом из узла. При этом образуется пара — вакансия и межузельный атом (дефект Френкеля). Масса частицы М) обычно значительно меньше массы атома (т), поэтому потеря [c.48]

Точечные дефекты, мигрируя в кристалле, могут взаимодействовать как друг с другом, так и с другими дефектами. Так, например, встречаясь при своем движении, вакансия и межузельный атом могут аннигилировать. Атомы примесей также могут взаимодействовать с вакансиями, при этом образуются комплексы вакансия— примесь. Имеет место взаимодействие точечных дефектов и с дефектами линейными— дислокациями. [c.123]

Зная вклад точечных дефектов кристаллического строения в электросопротивление меди и величину уменьшения этой характеристики после отжига дефектов, оценим концентрацию вакансий и межузельных ат-)М0Б по изменению электросопротивления Др. Расчет свидетельствует. что концентрация вакансий в меди, осажденной при [c.20]

В том случае, когда атом после выхода из узла кристаллической решетки остается в кристалле (н находятся между узлами решетки), изменение АФ составит значительно большую по сравнению с Ф —Фа величину (совокупность вакансии и межузельного атома составляет дефект по Френкелю). Концентрация вакансии, равная концентрации межузельных атомов [c.373]

Таким образом, в облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с другими несовершенствами исходной структуры еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, поры, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. В табл. 6 приведена примерная классификация барьеров по степени взаимодействия с дислокациями. Видно, что скопления вакансий и атомы растворенного вещества с симметричными полями напряжений ведут себя, как сравнительно слабые барьеры для движения дислокаций. Дефекты с тетрагональными полями (атомы внедрения в ОЦК-ме-таллах, малые призматические петли, комплексы кластер — атом примеси) являются промежуточными барьерами по сопротивлению [c.62]

Образование вакансии связано с разрывом (и восстановлением при обратном процессе) связи ион - электрон, поэтому энергия образования данного дефекта должна быть порядка теоретической прочности Оо=Е/2к 1-Ь ), Е - модуль упругости, 6 - коэффициент Пуассона. При этом не существенно, что конкретно - атом или вакансия уходит в межузельное пространство. Следовательно, поскольку существует энергетический барьер как для образования, так и для рекомбинации вакансии, можно ожидать как ионной, так и электронной вакансии (рис.3.2) - дырки в зоне проводимости. [c.99]

Точечные дефекты по размерам сравнимы с межатомными расстояниями. К ним относятся вакансии (отсутствие атома в узле кристаллической решетки), межузельные или дислоцированные атомы (атом находится в межузельном пространстве кристаллической решетки) и примесные атомы. Среди последних различают атомы замещения (чужеродный атом занимает место в узле кристаллической решетки) и атомы внедрения (чужеродный атом находится в межузельном пространстве решетки). [c.21]

Примером дефекта решетки является вакансия (рис. 13.1, а)—незанятое место решетки или межузельный (внедренный) атом (рис. 13.1,6). Можно дать геометрическую классификацию дефектов [12], исходя из размерности области, где нарушено идентичное окружение узлов соседями, т. е. качественно искажена кристаллическая решетка [c.415]

МЕЖУЗЕЛЬНЫЙ АТОМ (точечный дефект внедрения) — внедрённый в кристаллич. решётку избыточный (собственный или примесный) атом. Окружающие М. а. атол1ы (или ионы) смещаются из своих положений равновесия в узлах решётки и могут изменить зарядовое состояние. Эти смещения и перераспределение электронов определяются из условия минимума свободной энергии кристалла с М. а. Если смещения малы по сравнению с межатомным расстоянием, внедрённый атом занимает одно из междоузлий в решётке и является межузельным в буквальном смысле (напр., С в Fe). В др. случаях [c.91]

К простым Т. д. следует отнести вакансии, межузельные атомы, т.н. пары Френкеля (вакансия+ межузельный атом) и примесные атомы замегцения. Первичные Т. д. образуются негюсредствснно при нагреве или облучении, вторичные — в результате перестройки, вызванной диффузией и последующим взаимодействием первичных дефектов между собой. [c.150]

D) Неверно. Межузельный атом - это дефект, состоящий в местном увеличении периода кристаллической решетки, образующийся в результате перехода атома из узла решетки в межузлие. [c.31]

Межузельные атомы, а также примесные атомы внедрения, всегда присутствующие в электролитах, вызывают локальные искажения кристаллической решетки осадка в пределах не менее 5-6 координационных сфер, поскольку атомы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, смещаются от своих стабильных положений. Б частности, величина смещения атомов в первой координационной сфере для разных иеталлов колеблется от 12 до 20%. Релаксационное смещение носит немонотонный характер, но й целом межузельный атом вызывает сжатие решетки. С учетом дальнодействия отдельного межузельного атома и уровня их концентрации в осадке - 10 все атомы, находящиеся в узлах решетки, попадают в поля напряжений, обусловленные этим точечным дефектом. Как и в предыдущей вакансионной модели количественную оценку степени влияния концентрации межузельных атомов на ВН в электроосажденных металлах позволяет дать аналитическое описание (41]. [c.62]

Отметим, что вакансии и межузельные атомы могут возникать двумя путями. Первый из них заключается в том, что какай-либо атом из узла решетки внутри кристалла, может, например, в результате теплового возбуждения перейти в соседнее межузельное положение. После этого возможна или рекомбинация, т. е. возвращение атома в свободный узел, пли переход его в более удаленное от вакансии межузельное положение. В последнем случае возникает пара точечных дефектов кристаллической решетки (в литературе часто называемая парой Френкеля) — вакансия и межузельный (или дислоцированный) атом ). Настоящая вакансия образуется лишь после того, как внедренный атом отойдет от нее с соседнего на более удаленное межузельное положение или вакансия заменится другим атомом, занимающим соседний с ней узел, в результате чего она удалится от внедренного атома. В дальнейшем внедренный атом может перемещаться мегкду узлами и вакансия может перемещаться по узлам, если ее будут замещать соседние атомы, находящиеся на узлах решетки. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока либо вакансия не встретится с внедренным атомом и не произойдет их рекомби- [c.36]

Второй возможный механизм образования вакансий вообще не связан с появлением внедренных атомов. Он заключается в том, что один из атомов, занимающих узел в поверхностном слое кристалла, в результате теплового возбуждения приобретает энергию не столь большую, которая необходима для испарения, а несколько меньшую, но достаточную для перемещения в узел нового наруншого слоя кристаллической решетки. Если теперь освободившийся узел будет заполнен атомом, лежащим в более глубоком атомном слое, то на его месте возникает вакансия, уже полностью окруженная занятыми узлами. Эта вакансия путем последовательного замощения ее соседними атомами может перемещаться внутри кристалла. Очевидно, и межузельные внедренные атомы могут возникать независимо от вакансий, если атом, занимающий поверхностный узел, перейдет в соседнее межузельное положение и затем будет перемещаться между узлами в глубь кристаллической решетки. При этом вакансии внутри кристалла не образуется, а возникает лишь неровность на его поверхности. Рассмотренные процессы образования вакансий и внедренных атомов теперь не связаны между собой, и число образующихся дефектов того и другого типа не обязательно должно быть одинаковым. [c.37]

В отличие от закалки металлов с высоких температур при облучении образуется одинаковое количество вакансий и межузельных атомов. Если бы процесс нарушений при облучении сводился только к образованию пар Френкеля и их рекомбинации, то можно было бы относительно просто представить условия равновесной рекомбинации антинарушений и установить период самовосстановления структуры и свойств материала. В какой-то мере такая картина изменения дефектной структуры, по-видимому, может реализоваться после облучения до малых доз совершенных кристаллов ( усов ). В действительности даже при наличии только изолированных точечных дефектов в решетке реальных кристаллов наряду с рекомбинацией протекают более сложные процессы взаимодействия точечных дефектов друг с другом с образованием двойных, тройных и т. д. комплексов, кластеров. Каждый из первичных дефектов может взаимодействовать с примесными атомами, дислокациями, границами раздела. В результате этого возникают комплексы вакансия — атом примеси, внедренный атом — атом примеси, пороги и суперпороги на дислокациях, изменяется перераспределение элементов в растворе, состояние границ раздела, конфигурация дислокаций. [c.60]

Схематическое изображение дефектов кристаллической решетки дано на рис. 1.12. Здесь обозначено 1 — вакансия 2 — межузельные атомы 3 — замененный примесный атом 4 — внедренный примесный атом 5 — краевая дислокация 6 — малоугловая граница 7 — моноатомный слой примесных атомов 8 — большеугловая грани- [c.31]

Точечные дефекты вызывают местное искажение кристаллической решетки (рнс. 8. в. г). С.мещення (релаксация) вокруг вакансий возникают только в первых двух слоях соседних ато юв и составляют доли межатомного расстояния. Вокруг. межузельного атома в нлотгюупакованных решетках смещение соседей значительно болыне. чем вокруг вакансий. [c.20]

Вакансии и межузельные атомы — точечные дефекты структуры реального металла, механизм образования которых заключается в следующем. Атом, находящийся в правильном (регулярном) положении в узле кристаллической решетки и имеющий достаточно большую энергию, может переместиться в неправильное (иррегулярное) положение (в межузлие), оставляя место в узле решетки незанятым. Атом, переместившийся в межузлие, называется дислоцированным, а узел, не занятый атомом, называется вакансией (атомной дыркой ). [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...