KYP0040 MATERJALITEADUSE ÜLDALUSED - tud.ttu.ee

Joonte intensiivsus sõltub osakeste tihedusest tasapinnal. Kuubilises võres on näiteks suurima
tihedusega tasapind (111) (RTK võre korral see joon difraktogrammis puudub!). See võimaldab
siduda jooni konkreetsete pindadega.
RDA abil on võimalik määrata kristallvõre tüüpi (millised jooned esinevad) ja võrekonstanti
(Θ → d hkl → a).
3. DEFEKTID KRISTALLIDES
3.1 sissejuhatus
Ideaalsed kristallid on ilma defektideta.
Reaalsetes kristallides esineb alati rohkem või vähem kõrvalekaldeid ideaalsusest. Igat kõrvalekallet
nimetatakse kristallvõre defektiks.
Defektid on olulised seetõttu, et paljud kristallide omadused sõltuvad tugevalt defektidest. Sellisteks
struktuuritundlikeks omadusteks on elektrilised, optilised, aga ka mehaanilised omadused.
Defekte klassifitseeritakse mõõtmete alusel:
1) punktdefektid (1 – 2 aatomi suurused);
2) joondefektid (ühemõõtmelised);
3) pinddefektid (kahemõõtmelised);
4) ruumilised defektid (kolmemõõtmelised).
3.2 Punktdefektid
Jaotatakse omadefektideks ja lisanddefektideks.
3.2.1 Oma-punktdefektid
1) Vakantsid e tühjad võresõlmed (joon 3-1).
Tekivad kristallide kasvamisel ja temperatuuridel, kus aatomid on küllalt liikuvad. Nad on nn
tasakaalulised defektid, st temperatuuril T>0,6 T sul on nende kontsentratsioon määratud
temperatuuriga:
E
N N exp( V
V = ⋅ − )
(3.1)
kT
kus N - üldine osakeste kontsentratsioon (aatomit/cm 3 )
E V – vakantside tekkeenergia
k – Boltzmani konstant (1,38·10 -23 J/K·aatom = 8,62·10 -5 ev/K·aatom)
Valemit võib kirjutada ka nii:
EV
−
N
kT
V = N ⋅ e
Kui T ≈ T sul N/N V ≈ 10 4
Kui T→0, siis N V →0
Tegelikult, kui temperatuur alaneb alla 0,6 T sul , jääb defektide kontsentratsioon püsivaks, st defektid
nagu „külmutatakse kinni“, nende kontsentratsioon ei saa enam väheneda, kuna aatomid muutuvad
väheliikuvaks.
2) Võre sõlmede vahelised (lüh võrevahelised) aatomid (joon 3-1)
12