حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 2 دقیقه
لینک کوتاه

نقص شاتکی

نقص شاتکی (به انگلیسی: Schottky defect) یکی از عیوب نقطه‌ای در بلورشناسی است که در سرامیک‌ها اتفاق می‌افتد و زمانی به وجود می‌آید که به تعداد استوکیومتری، کاتیون و آنیون از ساختار خارج شود. از آنجایی که سرامیک‌ها از یون‌های باردار تشکیل می‌شوند و باید شرایط خنثی بودن الکتریکی حفظ شود، عیوب در سرامیک‌ها به تنهایی اتفاق نمی‌افتد، یکی از انواع این عیوب یک جفت جای‌خالی کاتیون و آنیون است که به آن نقص شاتکی می‌گویند. مثلاً در ZnO، نقص شاتکی با تهی‌جایی یک یون Zn و یک یون O به وجود می‌آید یا در TiO2 نقص شاتکی با حذف دو یون O و یک یون Ti به وجود می‌آید. این جفت جای‌خالی در موادی با فرمول شیمیایی MX {\displaystyle {\ce {MX}}}

دیده می‌شود و لزوماً در کنار یکدیگر نیستند همچنین تعداد نقص‌های شاتکی برابر با نصف تعداد جای‌خالی‌ها می‌باشد. در ساختارهای پیچیده‌تر مانند MX 2 {\displaystyle {\ce {MX_2}}}
تعادل بار کریستال به صورت دو جای‌خالی آنیون و یک جای‌خالی کاتیون و در M 2 X 3 {\displaystyle {\ce {M_2X_3}}}
به صورت سه جای‌خالی آنیون و دو حای‌خالی کاتیون می‌باشد.
طراحی از یک نقص شاتکی - یک جفت جای‌خالی کاتیون - جای‌خالی آنیون

تعداد نقص‌های شاتکی در یک کریستال با فرمول MX {\displaystyle {\ce {MX}}}

از رابطه زیر بدست می‌آید:

n s ≈ N . e x p ( − Δ H S 2 k T ) {\displaystyle n_{s}\approx N.exp({\frac {-\Delta H_{S}}{2kT}})}

که در آن n s {\displaystyle {\ce {n_s}}}

تعداد نقص‌های شاتکی، N {\displaystyle N}
تعداد اتم‌های M {\displaystyle M}
(اتم‌های غیر فلزی) تحت تأثیر نقص شاتکی در واحد حجم، Δ H S {\displaystyle \Delta H_{S}}
آنتالپی تشکیل یک نقص شاتکی، k {\displaystyle k}
ثابت بولتزمن و T {\displaystyle T}
دما برحسب کلوین می‌باشد.

نمونه‌ها

این گونه از نقص در ترکیبات به شدت یونی، به شدت کئوردینه و در ترکیباتی که در شبکه بلور آن‌ها تفاوت اندکی در اندازه کاتیون‌ها و آنیون‌ها وجود دارد مشاهده می‌شود.

مانند: Nacl - KCl - KBr - CsCl - AgBr

جستارهای وابسته

  • بلورشناسی
  • ناکاملی بلوری
  • نقص فرنکل
  • تهی‌جایی
  • نشانه‌گذاری کروگر-وینک

منابع

  1. ↑ D.، Tilley, R. J. (۲۰۰۴). Understanding solids: the science of materials. Chichester, West Sussex, England: J. Wiley. شابک ۰۴۷۰۸۵۲۷۶۳.
  • Alfred Seeger, Atomic defects in metals and semiconductors in Advances in Solid State Physics, Springer Berlin / Heidelberg, pp. 149-178, 1976.
آخرین نظرات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.