Pusta przestrzeń
Puste (angielski wakat ) jest w krystalografii miejsce w tablicy atomów , jonów lub cząsteczek w sieci krystalicznej , która jest niewypełnione. Pustki powstają podczas samego formowania się kryształu, ale są również spowodowane późniejszymi wpływami na kryształ, na przykład zmianami temperatury , radioaktywnością lub innym rodzajem promieniowania .
Idealna symetria translacji w krysztale jest łamana przez pustkę. Pustki należą zatem do defektów kryształów ( defektów sieci ). Mówiąc dokładniej, są to defekty punktowe, ponieważ w krysztale zachodzą tylko zmiany punktowe (w przeciwieństwie do dyslokacji , granic ziaren i wad ułożenia ).
Ponieważ kryształy jonów muszą być ładowane neutralnie, pojedyncza wada nie może wystąpić. Pustki w kryształach jonów mogą wynikać z defektów Schottky'ego ( patrz także Walter Schottky ) lub defektów Frenkla .
Historyczny
Istnienie pustek było niepotwierdzone i kontrowersyjne do połowy XX wieku. Dopiero po publikacji Ernesta Kirkendalla w 1947 r., W której opisano efekt nazwany obecnie imieniem Kirkendalla , świat specjalistyczny zdał sobie sprawę, że trudno to pogodzić z mechanizmami dyfuzji bez luk. Od 1950 roku zaczęto zdawać sobie sprawę, że puste przestrzenie są niezbędne do wyjaśnienia dyfuzji i że mogą odgrywać ważną rolę w ciałach stałych.
dowód
Wykrywanie pustek i określanie ich stężeń możliwe jest między innymi poprzez określenie czasu życia pozytonów . Te dyfundują przez kryształ i szukają wolnych miejsc, w których wolą pozostać ze względu na potencjał. Ponieważ gęstość elektronów w takich pustkach jest mniejsza niż w otaczającym krysztale, żywotność pozytonów ulega wydłużeniu. Za pomocą pomiaru emitowanego promieniowania można określić położenie pustki i oszacować wielkość pustki, mierząc żywotność. Inną bardzo rozpowszechnioną metodą jest metoda wytrawiania. Wypolerowana część kryształu jest wytrawiona, a dyslokacje pojawiają się na powierzchni jako charakterystyczne szczeliny. Ponieważ w zależności od płaszczyzny, na której zastosowano wytrawianie, istnieją różne kształty szczelin, można określić za pomocą tej metody orientację kryształu.