1、17.1 點(diǎn)缺陷3 替位式缺陷(substitutional 17.1 點(diǎn)缺陷3 替位式缺陷(substitutional 有序合金中，原子的錯(cuò)排形成無(wú)序7.1 點(diǎn)缺陷）晶體表面的原子遷移至晶體的間隙位置。晶體內(nèi)只有間隙原子。一定溫度下，填隙原子和晶體表面上的原子處于平衡。外來(lái)雜質(zhì)原子進(jìn)入到晶格間7.1 點(diǎn)缺陷缺陷(Frenkeldefect)：晶體內(nèi)原子在熱空位數(shù)=間隙原7.1 點(diǎn)缺陷7.1 點(diǎn)缺陷類型 點(diǎn)缺陷類型空位(缺陷cottky efect)：晶體中的原子由于熱運(yùn)動(dòng)而脫離了格點(diǎn)，在晶體 留下一個(gè)空位。當(dāng)原子依靠熱運(yùn)動(dòng)遷移至晶體表面時(shí)，晶體內(nèi)部只存在空位。填隙式缺陷( erstitia

2、l atom)：晶格的間隙中出第七章 晶體缺缺陷：晶體中由于原子組成或排列從性質(zhì)結(jié)構(gòu)缺陷：沒(méi)有外來(lái)雜質(zhì)，結(jié)構(gòu)上偏離周期性排幾何形狀：點(diǎn)缺陷 線缺陷 面缺陷 體缺陷(如： 體(固體顆粒)第七章 晶體27.2 色 二 其他色心AKCK27.2 色 二 其他色心AKCKa代替。7.2 色 負(fù)離子空位相當(dāng)于一正電中心，可 電子當(dāng)堿金屬原子加入到堿鹵族離子晶體中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)離子空位.其價(jià)電子并不為原子 ，而在晶體中游蕩，最終被 于一個(gè)負(fù)離子晶格空位.7.2 色 色心：能吸收可見(jiàn)光的晶體缺陷。(些點(diǎn)缺陷是帶有效電荷的中心，可 電子，這種缺陷的電子結(jié)構(gòu)能吸收可見(jiàn)光而使晶體 ) F堿鹵族離子晶體中負(fù)離子

3、的空位稱為F心。 ( NaCl.7.1 點(diǎn)缺陷3 單原子晶體中缺陷數(shù)空位和填隙原子成對(duì)形成，設(shè)形成一個(gè)缺陷所需能量3。先將晶體格點(diǎn)上的一個(gè)原子遷移到晶體表面格點(diǎn)上，這一過(guò)需能量為1，然 后將此表面格點(diǎn)上的原子遷移到間隙位置，這一過(guò)需的能量為2。因此缺陷形成能包括產(chǎn)生一個(gè)空位、同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)填隙原子這樣一對(duì)缺陷所需的能量，即：u3 u1晶體有N個(gè)原子，N 個(gè)間隙位置，則n NN1 2eu2kT 7.1 點(diǎn)缺陷lnn 空位的數(shù)目可以由與空位濃度成比的體膨脹電阻率的變化測(cè)得。n 1由實(shí)驗(yàn)方法可測(cè)得n 1，ln 1 曲線可確空位形成能u12 單原子晶體中的填隙原晶體僅存在填隙式缺陷，晶體表面的原子由漲落

4、進(jìn)入晶體的間隙位置填隙原子形成能u2成一個(gè)填隙原子所需能量，n Neu2n Neu17.1 點(diǎn)缺陷1 單原子晶體中缺陷數(shù)晶體中僅存在空位式空位形成能u1 ：形成一個(gè)空位所需能量將晶晶體由N個(gè)原子組成，在溫度為T(mén)的熱平衡狀態(tài)形成空位數(shù)為1.當(dāng)n1N ，不發(fā)生空，空位彼此獨(dú)37.3 位 錯(cuò)2 螺型位37.3 位 錯(cuò)2 螺型位 位錯(cuò)線滑移矢7.3 位 錯(cuò)滑移矢量b：Burgers 位錯(cuò)線滑移矢7.3 位 錯(cuò)位 位錯(cuò)晶格周期性的破壞發(fā)生在晶體 一條曲線的周?chē)鷧^(qū)域位錯(cuò)（為解釋金屬的范性形變而提出），刃型位錯(cuò)螺型位錯(cuò).1 刃型位將晶體沿ABEF切開(kāi)EF處，然后在切開(kāi)的上部施加一個(gè)切 ABEF 上部向右滑移

5、一個(gè) 。7.2 色 當(dāng)一個(gè)空穴被一對(duì)負(fù)離子所陷獲，形成一個(gè)VK7.2 色 三個(gè)相鄰的FR心7.2 色 兩個(gè)相鄰的FM心47.3 位 錯(cuò)位移較大，原子A處于B的上方，不穩(wěn)47.3 位 錯(cuò)位移較大，原子A處于B的上方，不穩(wěn)定平極大值給出。按照上下兩個(gè)晶面整體同時(shí)發(fā)生相對(duì)位移估算的臨界切應(yīng)力比實(shí)驗(yàn)所測(cè)大34個(gè)數(shù)量級(jí)，說(shuō)明滑移并不是按整個(gè)晶面發(fā)生位移的方式進(jìn)行。 c 2d a 7.3 位 錯(cuò)性應(yīng)變小的情形，應(yīng)力與位移：d原子面間距7.3 位 錯(cuò)3 滑移的位錯(cuò)模Frenkel提出估算完整晶體的理論剪7.3 位 錯(cuò)2 滑對(duì)晶體(如金屬)施加應(yīng)力，存在彈性區(qū)和范 (塑性區(qū)域.對(duì)范(塑)性區(qū)域，晶體的各個(gè)區(qū)域

6、彼此間發(fā)生滑面，滑移發(fā)生的方向稱為滑移向.7.3 位 錯(cuò)二 位錯(cuò)的滑移1 范理想彈性體：受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生彈性形變。這種形變是在外力加上后的瞬時(shí)產(chǎn)生的，形變是均勻的。外力移去后，形變 。實(shí)際晶 2）產(chǎn)生更大形變，且移去外力后形變性形這種性質(zhì)稱為范性7.3 位 錯(cuò)實(shí)際位錯(cuò)：混合,非直線,刃型位錯(cuò)與螺型位錯(cuò)的復(fù)57.3 位 錯(cuò)3 位錯(cuò)與空空位可以在晶體內(nèi)形成位錯(cuò)。當(dāng)溫度較高時(shí)，晶體中的空位數(shù)目較多，降低溫度時(shí)，空位可能發(fā)生凝結(jié)，在晶格中形成空隙。當(dāng)這樣的空隙塌陷時(shí)，在空隙的邊緣形成刃位錯(cuò)。鑄造材57.3 位 錯(cuò)3 位錯(cuò)與空空位可以在晶體內(nèi)形成位錯(cuò)。當(dāng)溫度較高時(shí)，晶體中的空位數(shù)目較多，降低溫度時(shí)，

7、空位可能發(fā)生凝結(jié)，在晶格中形成空隙。當(dāng)這樣的空隙塌陷時(shí)，在空隙的邊緣形成刃位錯(cuò)。鑄造材料中的位錯(cuò) 于空位的凝7.3 位 錯(cuò)碳化硅晶體上六角形螺旋生長(zhǎng)圖樣,臺(tái)階高度165 7.3 位 錯(cuò)7.3 位 錯(cuò)金元素吸引位錯(cuò)或在位錯(cuò)附，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)加工硬化：加工產(chǎn)生大量取向各異的位錯(cuò)，彼此阻礙運(yùn)動(dòng)無(wú)位錯(cuò)結(jié)構(gòu)良好的純晶體，其機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)接近理論值2 晶體生長(zhǎng)與螺晶體生長(zhǎng)過(guò)程：形核由于熱漲落，首先形成一固體 ；原子、離子等在 表面逐步堆積擴(kuò)大。為了要在完整晶面上凝結(jié)新的一層，需要在晶面上形成一個(gè)小 。如晶面上存在螺位錯(cuò)的臺(tái)階，臺(tái)階處比平面處對(duì)外來(lái)原子有較強(qiáng)的 作用，位錯(cuò)臺(tái)階起到凝結(jié)核的作用。隨著原子沿臺(tái)階的凝結(jié)

8、生動(dòng)。逐漸形成螺旋狀臺(tái)階7.3 位 錯(cuò)三 與位錯(cuò)有關(guān)的重要現(xiàn)象1 實(shí)際的純金屬中存在著位錯(cuò)，位錯(cuò)能比較 地移動(dòng)，降低了金屬達(dá)到塑性形變的阻力，因此實(shí)際的純金屬較軟。的電荷中心, 影響半導(dǎo)體的電學(xué)、光學(xué)和其他性質(zhì)雜質(zhì)原子的集結(jié)降低了位錯(cuò)附近的能量，使位錯(cuò)滑移較前者 ，-位錯(cuò)被雜質(zhì)“釘扎”。則晶體對(duì)范性形變 更大的抵抗能力。使材料的硬度大大提高摻雜硬化。 7.3 位 錯(cuò)局部滑移模型：晶面的一部分先發(fā)生滑移，然后推動(dòng)同一晶面中的另一部分原子移動(dòng)，最終使上方的晶面相對(duì)于下方的晶面有了滑移螺位錯(cuò)滑67.4 面缺 二 層錯(cuò)生的面缺陷。67.4 面缺 二 層錯(cuò)生的面缺陷。ABC ABC ABC。如果由于某種原因，堆垛層次發(fā)生錯(cuò)亂，如 ABC ABC ABC BA CBA CBA ，平面堆積的不規(guī)則性造成的晶格周期性的系的晶體稱為孿晶。常見(jiàn)ABC ABC AC BC ABC ABC （多一層ABC ABC AB A BC （少一層7.4 面缺 D代表兩刃位錯(cuò)之間的距離, b代表滑移矢量的大小則D 7.4 面缺 7.4 面 缺陷晶體的不規(guī)則性范圍擴(kuò)大為 晶實(shí)際晶體一般為許多晶粒組成的多