Obcy atom

W fizyce ciała stałego obce atomy (także obce domieszki ) są pojedynczymi atomami innego pierwiastka chemicznego w sieci krystalicznej kryształu macierzystego . Zanieczyszczenia należące do grupy defektów punktowych i mogą, w zależności od ich wielkości i równowagi termicznej, albo jako atomy zanieczyszczeń substytucyjnych ( atom podstawienia ) w regularnych miejscach w sieci lub jako zanieczyszczenia śródmiąższowe ( atomy śródmiąższowe zajmują miejsca śródmiąższowe).

Atomy obce mogą silnie wpływać i zmieniać właściwości chemiczne i fizyczne oryginalnego kryształu. Dlatego są one często dodawane do pierwiastka żywiciela lub związku żywiciela z takim zamiarem, ale mogą również dostać się do niego nieumyślnie, na przykład siarka , która jest uważana za szkodnika redukującego podczas wytopu żelaza.

Dobrze znanymi przykładami celowego wykorzystania obcych atomów do zastosowań technicznych są zmiany właściwości elektrycznych kryształów półprzewodników , tak zwane domieszkowanie czy uszlachetnianie metali podczas stapiania .

Wiele dobrze znanych przykładów przypadkowego przechowywania obcych atomów można znaleźć w przypadku minerałów , gdzie te domieszki często zapewniają szeroką gamę kolorów w bezbarwnych minerałach, takich jak B. fluoryt (CaF 2 ) lub korund (Al 2 O 3 ), którego odmiany kamieni szlachetnych, rubin i szafir, uzyskują pożądany czerwony lub niebieskawy kolor dzięki dodatkowi chromu lub żelaza, tytanu i wanadu.

literatura