三、面缺陷 常见的面缺陷:晶粒间界、挛晶界、小角晶界 和层错等 层错:晶体中的某个原子层发生堆积错误 fCc晶体中的正常堆积次序:.ABCABC. fcc晶体中的层错:.ABCABABC. 体缺陷,如:空洞、气泡和包裹物等
常见的面缺陷:晶粒间界、挛晶界、小角晶界 和层错等 三、面缺陷 层错:晶体中的某个原子层发生堆积错误 fcc晶体中的正常堆积次序:···ABCABC ··· 体缺陷,如:空洞、气泡和包裹物等 fcc晶体中的层错: ···ABCABABC ···
§4.2热缺陷 一、热缺陷的平衡数目 由热力学可知,在等温过程中,当热缺陷数目达到 平衡时,系统的自由能取极小值: F6=0 ě4nor 1.空位的平衡数目 晶体中原子总数:N 形成一个空位所需能量:u1 晶体中所形成的空位数:n1(N>n1)
§4.2 热缺陷 一、热缺陷的平衡数目 由热力学可知,在等温过程中,当热缺陷数目达到 平衡时,系统的自由能取极小值: 1. 空位的平衡数目 晶体中原子总数:N 形成一个空位所需能量:u1 晶体中所形成的空位数: n1 (N>> n1 )
由于晶体中出现空位,系统自由能的改变: DF=DU-TDS DU nju S=kplnW,W:系统可能出现的微观状态数 晶体中没有空位时,系统原有的微观状态数为W, 由于出现空位,系统的微观状态数增加W, 假设W和W,相互独立, 有:W=W。W1
由于晶体中出现空位,系统自由能的改变: 晶体中没有空位时,系统原有的微观状态数为W0, 由于出现空位,系统的微观状态数增加W1, 有:W= W0 W1 假设W0和W1相互独立, , W:系统可能出现的微观状态数
S=So+DS=kplnw=kplnWo+kelnW 于是有DS=kglnW 在N+n,个原子位置中出现n,个空位,其微观状态数为: -C9、 N!n! nkTnkT) NIn! 达到平衡时 A0)-0
达到平衡时 在N+n1个原子位置中出现n1个空位,其微观状态数为: 于是有
利HStiri用公。式当很大,时有:公加x)加 1(DF)》4,-k,Tn(N+n)-mn,且=0 n Ru1δ N+n QN?n1 e41δ Nexpe kaT a
利用Stirling公式,当x很大时,有: