基本信息
文件名称:晶体结构与晶体结构缺陷.ppt
文件大小:8.49 MB
总页数:125 页
更新时间:2025-06-15
总字数:约1.09万字
文档摘要

(1)Kroger-Vink(克罗格-明克)符号观点:在晶体中加入或去掉一个原子,可视为加入或去掉一个中性原子;对于离子则认为分别加入或去掉电子。上标:表示缺陷的有效电荷“·”表示有效正电荷,下标:表示缺陷的位置“′”表示有效负电荷“×”表示有效零电荷。第62页,共125页,星期日,2025年,2月5日以M2+X2-离子晶体为例:1.空位(vacancy)用V来表示,符号中的右下标表示缺陷所在位置,VM含义即M原子位置是空的。2.间隙原子(interstitial):填隙原子,用Mi、Xi来表示,含义为M、X原子位于晶格间隙位置3.错位原子错位原子用MX、XM等表示,MX的含义是M原子占据X原子的位置。XM表示X原子占据M原子的位置。第63页,共125页,星期日,2025年,2月5日4溶质原子:LM,Sx,如Ca取代Na,则CaNa·5.自由电子(electron)与电子空穴(hole)分别用e,和h·来表示。其中右上标中的一撇“′”代表一个单位负电荷,一个圆点“·”代表一个单位正电荷。第64页,共125页,星期日,2025年,2月5日6.带电缺陷:在NaCl晶体中,取出一个Na+离子,会在原来的位置上留下一个电子e,,写成VNa’,即代表Na+离子位置形成空位,带一个单位负电荷。同理,在Cl-离子格点位置的空位记为VCl·,带一个单位正电荷。即:VNa’=VNa+e,,VCl·=VCl+h·。第65页,共125页,星期日,2025年,2月5日其它带电缺陷:不同离子间的代替。1)CaCl2加入NaCl晶体时,若Ca2+离子位于Na+离子位置上,其缺陷符号为CaNa·,此符号含义为Ca2+离子占据Na+离子位置,带有一个单位正电荷。2)CaZr,,表示Ca2+离子占据Zr4+离子位置,此缺陷带有二个单位负电荷。其余的缺陷VM、VX、Mi、Xi等都可以加上对应于原阵点位置的有效电荷来表示相应的带电缺陷。第66页,共125页,星期日,2025年,2月5日7.缔合中心电性相反的缺陷距离接近到一定程度时,在库仑力作用下会缔合成一组或一群,产生一个缔合中心,VM和VX发生缔合,记为(VMVX)。第67页,共125页,星期日,2025年,2月5日缺陷类型符号缺陷类型符号 M2+在正常格点上 MM M原子在X位置 MX X2-在正常格点上 XX X原子在M位置 XM 金属原子M格点上空位VML2+溶质在M2+亚晶格LM非金属原子X格点上空位VXL+溶质在M2+亚晶格L 阳离子空位 V〞M L3+溶质在M2+亚晶格L 阴离子空位 V L原子在间隙Li 金属原子在间隙位 M 自由电子 eˊ 非金属原子在间隙位X 电子空穴 h· 阳离子间隙 M缔合中心(VV) 阴离子间隙 X〞i无缺陷态 0第68页,共125页,星期日,2025年,2月5日(2)书写缺陷方程式的规则位置关系:在化合物MaXb中,M位置的数目必须与X位置的数目成一个固定比例a:b。Al2O3,TiO2-X位置增值:引起位置增值的缺陷有:VM、VX、MM、MX、XM、XX;如肖特基缺陷。成对出现,服从位置关系。质量平衡:电荷守恒:在缺陷反应前后必须保持电中性表面位置:当一个M原子从晶体内部迁移