晶格空位
在晶體學中,一個晶格空位是晶體的點缺陷之一。 當一個晶格格位上缺失了一個粒子(原子,離子甚至分子),這種缺陷即為晶格空位。除了被稱為晶質的缺陷的晶體本質上具有的不完整性外,晶格空位有時是由於溫度改變或受到輻射等外部因素造成的。 晶格空位自然存在於所有晶體。對於每一個小於該物質熔點的溫度,都存在一個晶格空位平衡濃度(具有空位的格位和其他格位的比率)。. 晶格空位的形成可以簡單的認為是晶體中的一個原子和它鄰近原子間的結合力被破壞的結果。當這…
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在晶體學中,一個晶格空位是晶體的點缺陷之一。 當一個晶格格位上缺失了一個粒子(原子,離子甚至分子),這種缺陷即為晶格空位。除了被稱為晶質的缺陷的晶體本質上具有的不完整性外,晶格空位有時是由於溫度改變或受到輻射等外部因素造成的。 晶格空位自然存在於所有晶體。對於每一個小於該物質熔點的溫度,都存在一個晶格空位平衡濃度(具有空位的格位和其他格位的比率)。. 晶格空位的形成可以簡單的認為是晶體中的一個原子和它鄰近原子間的結合力被破壞的結果。當這…
氮-空位中心 (N-V 中心 或 NV 中心),有时也称作NV色心, 是金刚石 中的一种点缺陷。 其最常被研究和应用的性质是光致发光,用以观察其自旋状态。氮-空位中心的自旋 局域在原子尺度,可以在室温下通过外加电场、磁场、微波辐射或光来进行操控,使其光致发光强度产生共振。这些共振现象与电子自旋的量子纠缠、自旋轨道耦合和Rabi振荡等相关,可以用量子光学理论进行分析理解。 单个的氮-空位中心也可用作量子计算机的基本单元——量子比特。氮-空…
奧斯瓦爾德熟化(或奧氏熟化)是一種可在固溶體或液溶膠中觀察到的現象,其描述了一種非均勻結構隨時間流逝所發生的變化:溶質中的較小型的結晶或溶膠顆粒溶解並再次沉積到較大型的結晶或溶膠顆粒上。 威廉·奧斯特瓦爾德首次於1896年對上面提到的這種變化進行了描述。 奧氏熟化通常會出現在油包水乳劑中,而相對的在水包油乳劑中則會發生絮凝。 機理 這個以熱力學為基礎的過程是由於大型顆粒能量低於小型顆粒而產生的。 該理論是根據顆粒表面分子由於能量高於顆粒…
位错(),在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列(晶体缺陷)。从几何角度看,位错属于一种线缺陷,可视为晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线,其存在对材料的物理性能,尤其是力学性能,具有极大的影响。“位错”这一概念最早由意大利数学家和物理学家维托·伏尔特拉于1905年提出。 理想位错主要有三种形式:刃位错()和 螺旋位错()及混合位错()兼有前面两者的特征。 数学上,位错属于一种拓扑缺陷,有时称为“孤立子”或“…
维格纳效应(,名自尤金·维格纳),也作击离效应(),指的是原子在经受中子辐射的时候会产生位移的现象。对于石墨晶体而言,以快中子为主导的维格纳效应会导致材料的晶体结构变形。1943年,美国化学家米尔顿·伯顿()和T·J·纽伯特()发现该效应。 参考资料
晶体缺陷()是指晶体结构中周期性的排列规律被打破的情况。理想的晶体,具有周期性的晶体结构(这称为“长程有序”)。原子或分子的位置以固定的距离重复,这个距离由晶体的晶格常数决定。然而,在大多数的实际晶体中,原子或分子的排列并非如此完美,这样就造成了晶体缺陷。 主要分类 点缺陷 晶格空位(Vacancy defect)或肖特基缺陷(Schottky defect) 间隙缺陷(Interstitial defect)或弗伦克尔缺陷(Frenk…
在化学物理学中,原子扩散是一种扩散过程,其中原子在固体中的随机、热激活运动导致原子的净迁移。例如,氦原子在气球内部可以穿过气球壁扩散并逸出,导致气球缓慢放气。其他空气分子(例如氧、氮)具有较低的迁移率,因此通过气球壁的扩散速度较慢。气球壁上存在浓度梯度,因为气球最初填充了氦气,因此内部有大量的氦气,但外部的氦气相对较少(氦气不是空气的主要成分)。迁移速率由扩散率和浓度梯度决定。 晶体中 ,净通量(或原子的移动)总是与浓度梯度方向相反。]…
比耶鲁姆缺陷(Bjerrum defect)是水冰特有的一种晶体缺陷,是形成水冰电特性的部分原因。 概念 「比耶鲁姆缺陷」由丹麦化学家(Niels Bjerrum)在1952年首次提出,以解释电场中冰电极化的成因。氢键通常有一个质子,但具有比耶鲁姆缺陷的氢键将有两个质子(D型缺陷)或没有质子(L型缺陷)。当水分子围绕氧原子旋转,与单个质子产生氢键时,不利的缺陷应变得到解决。冰一h沿滑移面的位错产生出成对的比耶鲁姆缺陷缺陷,一个“D型缺陷…
肖特基缺陷(Schottky defect)是晶体结构中的一种因原子或离子离开原来所在的格点位置而形成的空位式的点缺陷。每一个空位都是一个独立的肖特基缺陷。在离子晶体中,各种离子形成的肖特基缺陷数目符合晶体的元素构成比例,因为只有这样形成缺陷后的晶体才是电中性的。形成后的空位可以在其所处的亚点阵中自由运动。通常晶体的密度会由于肖特基缺陷的存在而减小。 该缺陷以德国物理学家沃尔特·肖特基的名字命名。 下图是氯化钠(NaCl)晶体结构中的肖…
弗伦克尔缺陷(英文 Frenkel defect 或 Frenkel disorder )是指晶体结构中由于原先占据一个格点的原子(或离子)离开格点位置,成为間隙原子(或离子),并在其原先占据的格点处留下一个空位(晶格空位),这样的晶格空位-間隙缺陷对就称为弗伦克尔缺陷。此种點缺陷因苏联物理学家雅科夫·弗伦克尔得名。 譬如,一个由X和M两种元素组成的离子晶体,倘若M离子受到某种外界激发离开了它所在的M离子亚点阵格点,但X离子亚点阵未发生…