イオン欠陥:結晶が少し乱雑になったとき
イオン性欠陥は、イオン結晶の完全に秩序化された構造の欠陥です。それらは、理想的な化学量論(イオンの正確な比率)からの逸脱のために発生し、結晶の電気中性が破壊される領域を作成します。これらの欠陥は、材料の導電率、色、反応性など、さまざまな現象で重要な役割を果たします。
イオン欠損の種類:
1。点欠陥:
- 空室: 格子位置からのイオンが欠落しています。
- interstitial: 格子位置間のスペースを占める余分なイオン。
- frenkel欠陥: 陽イオン空孔と間質性陽イオン。
- Schottky欠陥: 陽イオン空孔と陰イオン空室。
2。線の欠陥(転位): 線に沿ったイオンの配置における欠陥。
3。表面欠陥: 結晶の表面での欠陥。
それらがどのように発生するか:
* 熱エネルギー: より高い温度では、イオンは位置から飛び出すのに十分なエネルギーを獲得し、空室または間質性を作り出します。
* 非酸素測定法: 不純物や準備条件による陽イオンと陰イオンの比の不均衡。
* 不純物: 外部イオンは格子位置を占めることができ、欠陥を導入します。
例:
* naCl: Schottkyの欠陥は、NaCl結晶で一般的です。
* agcl: Ag+イオンのサイズが小さいため、Frenkelの欠陥はAgClで一般的です。
* ZnO: 過剰なZnによる非存在状態の測定法は、間質欠損をもたらします。
イオン欠損の結果:
* 導電率の向上: 欠陥は、イオンの動きの経路を提供し、導電率を高めます。
* 色: 欠陥は、特定の光の波長を吸収し、結晶に色を与えます。
* 反応性: 欠陥は、化学反応のための活性部位として作用し、反応性に影響を与えます。
* 機械的特性: 欠陥は、材料の強度と延性に影響を与える可能性があります。
結論:
イオン性欠陥は、イオン結晶の完全な順序からの逸脱であり、それらの特性に影響を与える欠陥を生み出します。これらの欠陥を理解することは、さまざまな用途におけるイオン材料の挙動を予測および制御するために重要です。