double arrow

Вакансии

Миграция точечных дефектов.

Атомы, совершающие колебательные движения в узлах кристаллической решетки непрерывно обмениваются энергией, из-за хаотичности теплового движения энергия неравномерно распределяется между разными атомами. В какой-то момент времени атом может получить от соседей такой избыток энергии, что будет в состоянии перескочить в соседнее положение решетки. Так осуществляется миграция вакансий в кристалле.

Если один из атомов, окруженный вакансиями, переместится в вакантный узел, то вакансия, соответственно, окажется на его месте.

Однако для перемещения одного из шаров слоя плотноупакованных шаров в вакантное место он должен несколько раздвинуть соседние шары:

Так в ГЦК решетке для перемещения атома из центра передней грани в вакантный узел, находящийся в центре боковой грани, необходимо раздвинуть 4 других атома:

Таким образом, процесс перехода атома в вакантный узел происходит путем раздвигания 4-х соседей.

Для перехода из положения в узле, где энергия атома минимальна, в соседний вакантный узел, где энергия также минимальна, атом должен пройти через состояние с повышенной потенциальной энергией, т.е. преодолеть потенциальный барьер. Такой процесс можно изобразить на рисунке:

εM – энергия миграции.

Для осуществления своей цели, атому необходимо получить от соседей избыточную энергию, которую он будет терять при протискавании между соседями. Высота энергетического барьера εM называется энергией миграции вакансии.

При передвижении атома в вакантный узел смещение соседних атомов невелико и энергия миграции вакансии небольшая.

Частота перескоков в новом положении, совершаемых в одну секунду, определяется по формуле:

(7),

где ν0 – частота колебаний атома в направлении перевальной точки, т.е. частота попыток атома перехода в соседний узел (~1019 с-1).


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: