2.3.2   Defekty struktury

Stan krystaliczny charakteryzuje się dużym uporządkowaniem i bardzo regularnym rozmieszczeniem atomów, cząsteczek lub jonów w przestrzeni. Większość kryształów występujących w przyrodzie nie jest jednak idealna. Występują powszechnie defekty struktury. Mają one duży wpływ na własności mechaniczne i fizykochemiczne ciał krystalicznych.

Defekty punktowe determinują własności półprzewodnikowe ciał stałych oraz mają duży wpływ na mechanizm i szybkość reakcji chemicznych zachodzących w tych ciałach. Rys.4.11 przedstawia podstawowe rodzaje defektów punktowych: luki, położenia międzywęzłowe, zanieczyszczenia struktury. W pierwszym przypadku mamy wolne, niezajęte miejsca w sieci krystalicznej. W drugim przypadku w atomy lub jony zajmują miejsca poza siecią – w przestrzeni międzywęzłowej. W trzecim przypadku atomy (jony) tworzące sieć krystaliczną są wymienione przez obce atomy (jony). Występowanie defektów punktowych w kryształach skutkuje tworzeniem się związków nie stechiometrycznych w których mamy odstępstwa od składu stechiometrycznego związku. Przykładem mogą być niektóre tlenki metali. FeO (wustyt) i TiO otrzymane w laboratorium pod ciśnieniem atmosferycznym mają około 15% wolnych miejsc kationowych.

Rys.4.11. Defekty punktowe sieci krystalicznej.