Defecto de Frenkel
Un defecto de Frenkel (par de Frenkel) es un defecto puntual en un cristal , que es un par que consta de una vacante y un átomo intersticial ( ion ). Se forma como resultado del movimiento de un átomo (ión) desde un nodo de la red cristalina hasta un intersticio , es decir, hasta una posición que los átomos (iones) no ocupan en una red ideal [1] [2] . Nombrado en honor a Ya. I. Frenkel , quien primero desarrolló ideas sobre el mecanismo de formación de defectos puntuales de equilibrio termodinámico [3] .
Los defectos de Frenkel se forman como resultado del calentamiento de los cristales, así como cuando los cristales se irradian con flujos de partículas o cuantos de alta energía de radiación electromagnética .
Cuando el cristal se calienta, aumenta el número de átomos con una energía cinética suficiente para abandonar el sitio de la red y, en consecuencia, también aumenta el número de defectos de Frenkel. Su concentración de equilibrio , correspondiente a la temperatura del cristal , se puede estimar a partir de la fórmula [4]
donde y son las concentraciones de sitios y posiciones intersticiales, respectivamente, es la energía requerida para mover un átomo de un sitio reticular a un sitio intersticial, es la constante de Boltzmann .
En cristales con grandes espacios interatómicos, es más probable que ocurran defectos de Frenkel que en cristales compactos. Por lo tanto, son típicos de los cristales de haluro de plata pura . A diferencia de los defectos según Schottky , su formación no afecta la densidad del cristal, ya que la migración del ion no provoca un cambio en el volumen o un cambio en la masa del cristal [2] [4] .
La formación de defectos de Frenkel es más probable en el caso de iones pequeños ( Li + , Ag + , F- ), en estructura tipo fluorita (en la subred aniónica) y ZnS ( wurtzita , en la subred catiónica), así como en presencia de defectos estequiométricos.
Véase también
Notas
- ↑ Pareja Mashovets T.V. Frenkel // Enciclopedia física / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1998. - T. 5 Dispositivos estroboscópicos - Brillo. — 760 págs. — ISBN 5-85270-101-7 .
- ↑ 1 2 Pavlov P.V., Khokhlov A.F. Física del estado sólido. - M. : Escuela Superior, 2000. - 494 p. — ISBN 5-06-003770-3 .
- ↑ Tamm I. E. Yakov Ilyich Frenkel // Avances en Ciencias Físicas . - 1962. - T. LXXVI , N º 3 . - art. 414 .
- ↑ 1 2 Kittel C. Introducción a la física del estado sólido. - M. : Nauka, 1978. - 792 p.