第二节点缺陷 、空位的平衡浓度 平衡空位浓度体系的自由能最低时,晶体处于平 衡稳定状态,晶体中存在的空位浓度。 设每个空位的形成能为u,空位浓度为x时自由能 的变化为: △G=△H-TS AG=xN.u+ RT[xInx+(1-x)In(1-x) O△G =N·+hM[x-+lnx+(1-x ln(1-x)=0 ax 由于空位的数目与晶格的数目相比小得多 x->0(1-x)->11n(1-x)→>0 Aexp(-,)其中A为材料常数,在上推导中A=1 N kT
三、空位的平衡浓度 第二节 点缺陷 平衡空位浓度 体系的自由能最低时,晶体处于平 衡稳定状态,晶体中存在的空位浓度。 设每个空位的形成能为u,空位浓度为x时自由能 的变化为:
第二节点缺陷 、空位的平衡浓度 例如:Cu晶体得空位形成能为0.9ev/aom=1.44X1019J/atom, 在500℃时计算可得出平衡空位的浓度为1.4X106(很低),而在 每立方米的铜晶体存在1.2X102个空位(数量很多) 过饱和空位晶体中含点缺陷的数目明显超过平衡 值。如高温下停留平衡时晶体中存在一平衡空位, 快速冷却到一较低的温度,晶体中的空位来不及移 出晶体,就会造成晶体中的空位浓度超过这时的平 衡值。过饱和空位的存在是一非平衡状态,有恢复 到平衡态的热力学趋势,在动力学上要到达平衡态 还要一时间过程
三、空位的平衡浓度 第二节 点缺陷 例如: Cu晶体得空位形成能为0.9ev/atom =1.44X10-19J/atom, 在500℃时计算可得出平衡空位的浓度为1.4X10-6(很低),而在 每立方米的铜晶体存在1.2X1023个空位(数量很多)。 过饱和空位 晶体中含点缺陷的数目明显超过平衡 值。如高温下停留平衡时晶体中存在一平衡空位, 快速冷却到一较低的温度,晶体中的空位来不及移 出晶体,就会造成晶体中的空位浓度超过这时的平 衡值。过饱和空位的存在是一非平衡状态,有恢复 到平衡态的热力学趋势,在动力学上要到达平衡态 还要一时间过程
第三节位错的基本概念 线缺陷:在三维空间的一个方向上的尺寸很大晶粒数量级) 另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷。其 具体形式就是晶体中的位错 Dislocation 、位错的原子模型 将晶体的上半部分向左移动一个原子间距,再按原子的 结合方式连接起来(b)。除分界线附近的一管形区域例外,其 他部分基本都是完好的晶体。在分界线的上方将多出半个原 子面,这就是刃型位错
第三节 位错的基本概念 线缺陷:在三维空间的一个方向上的尺寸很大(晶粒数量级), 另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷。其 具体形式就是晶体中的位错Dislocation 一、位错的原子模型 将晶体的上半部分向左移动一个原子间距,再按原子的 结合方式连接起来(b)。除分界线附近的一管形区域例外,其 他部分基本都是完好的晶体。在分界线的上方将多出半个原 子面,这就是刃型位错
第三节位错的基本概念 位错的原子模型 若将上半部分向上移动一个原子间距,之间插入半个原子面, 再按原子的结合方式连接起来,得到和(类似排列方式(转 90度),这也是刃型位错
一、位错的原子模型 第三节 位错的基本概念 若将上半部分向上移动一个原子间距,之间插入半个原子面, 再按原子的结合方式连接起来,得到和(b)类似排列方式(转 90度),这也是刃型位错
第三节位错的基本概念 位错的原子模型 若将晶体的上半部分向后 移动一个原子间距,再按原子 的结合方式连接起来(c),同样 除分界线附近的一管形区域例 外,其他部分基本也都是完好 的晶体。而在分界线的区域形 成一螺旋面,这就是螺型位错
一、位错的原子模型 第三节 位错的基本概念 若将晶体的上半部分向后 移动一个原子间距,再按原子 的结合方式连接起来(c),同样 除分界线附近的一管形区域例 外,其他部分基本也都是完好 的晶体。而在分界线的区域形 成一螺旋面,这就是螺型位错