固體物理第四章晶體的缺陷

1、點(diǎn)缺陷,Frenkel缺陷,Schotty缺陷,替位式雜質(zhì)原子,Schottky 缺陷,色心,線缺陷——位錯(cuò),刃位錯(cuò),螺位錯(cuò),為了使結(jié)合部的原子盡可能地規(guī)則排列，就每隔一定距離多生長(zhǎng)一層原子,位錯(cuò)的形成過(guò)程,面缺陷,ABCABCABC…,,ABCABCBCABC…,A、B、C都是原子層,從某一晶面開始，晶體兩部分發(fā)生了滑移,4.2 位錯(cuò)缺陷的性質(zhì),（1）晶體的一部分相對(duì)于另一部分的滑移，實(shí)際是位錯(cuò)線的移動(dòng)；（2）位

2、錯(cuò)線的移動(dòng)是逐步進(jìn)行的；(3)使位錯(cuò)線移動(dòng)的切應(yīng)力較小。,為什么會(huì)是臺(tái)階？,4.3 熱缺陷的統(tǒng)計(jì)理論,假設(shè)：只有熱缺陷，且是Frenkel缺陷。唯象：（1）間隙原子從一個(gè)間隙位置跳到另一個(gè)間隙位置，（2）一旦落入與空位相鄰的間隙位置，它會(huì)立即與空位復(fù)合，又變成一個(gè)正常格點(diǎn)上的原子。（3）Frenkel空位也在運(yùn)動(dòng)，即空位最近鄰格點(diǎn)上的原子會(huì)跳到空位位置，等價(jià)于空位跳躍了一步?？瘴惶S的方向可以看為填補(bǔ)該空位的原子跳躍的反方

3、向。,熱缺陷的產(chǎn)生,熱缺陷產(chǎn)生的方式：主要是格點(diǎn)上的原子進(jìn)入間隙變成間隙原子。,影響熱缺陷的數(shù)目還涉及到間隙原子進(jìn)入空位復(fù)合。,（1）溫度一定時(shí)，熱缺陷的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到平衡；熱缺陷的統(tǒng)計(jì)數(shù)目一定。（2）熱缺陷在晶體內(nèi)均勻分布。（3）晶體內(nèi)N個(gè)原子，n1個(gè)空位，n2個(gè)間隙原子，則，一個(gè)空位在單位時(shí)間內(nèi)從一個(gè)格點(diǎn)跳到相鄰格點(diǎn)上的幾率：P=n1/N空位從一個(gè)格點(diǎn)跳到相鄰格點(diǎn)所需要等待的時(shí)間,熱缺陷的產(chǎn)生幾率,填隙原子從一個(gè)間隙位

4、置跳到下一個(gè)間隙位置所要等待的時(shí)間,一個(gè)正常格點(diǎn)上的原子成為填隙原子所需等待的時(shí)間,相鄰原子越過(guò)一定的勢(shì)壘跳到空位上的次數(shù),空位與填隙原子的復(fù)合率,填隙原子的復(fù)合率,單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)原子由正常格點(diǎn)跳到間隙原子位置變成填隙原子的幾率為：,類似地：,熱缺陷的數(shù)目,熱力學(xué)系統(tǒng)的自由能：F=U-TS,由于N>>n,N’>>n,4.4缺陷的擴(kuò)散,擴(kuò)散方程：,一維：,不同的邊界條件不同的解,擴(kuò)散的微觀機(jī)制：布朗運(yùn)動(dòng),晶體