【正文】 Add your pany slogan 。? ? ? ?244121 2 KFFfMM ?????材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 點缺陷的研究方法 ⒈ 示蹤原子法和標(biāo)記物法 可測量缺陷的類型（示蹤） DM 》 DX DX 》 DM 標(biāo)記物（不氧化，不反應(yīng)） ⒉ 微質(zhì)量法 可測量缺陷的種類和濃度（金屬氧化過程的質(zhì)量變化） 研究點缺陷有兩個目的，一是知道有什么點缺陷，二是濃度是多少！必須借助一定的手段才可以？你能想出來嗎？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ⒊ 密度和晶格尺寸的確定 ⒋ 化學(xué)分析法 分析金屬的過量和欠量 ⒌ 電導(dǎo)率的測定 電導(dǎo)率的變化反映缺陷濃度的變化 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 1. 在 MgO晶體中，肖特基缺陷的生成能為6eV，計算 25℃ 和 1600 ℃ 時肖特基缺陷的濃度。39。 139。2材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? ? ? ?? ? 02/12 ??? ????? KMFM fIMI ? ?? ? ? ?244121 2 KFF fMMI????????? ?? ? ? ?244121 2 KFFMfMMI????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?FMVVV MIM MM f ??? ???? 2/139。第二個反應(yīng)沒有方程？ ? ? ? ? ? ?FMVMIM??? ?? 239。32 2 ??? ?? ?? ?MVK IMf ??? 39。* ?? ??OVF OMMOF 339。)(221材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) VMM MIM 39。)(221 2??OhVO OFeg ?? ?? 239。2 gI OeZnZ nO ??? ??hOO Ig .39。 ?在最初試圖推導(dǎo)缺陷的濃度的時候，也有人從熱力學(xué)的角度推導(dǎo)過，不是非要通過質(zhì)量作用定律才能推導(dǎo)？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ΔG＝ ΔH－ T ΔS 0 ΔH= ΔU ＋ P ΔV≈ ΔU ΔG＝ ΔH－ T ΔS ≈ ΔU－ T ΔS = nSES － T ΔS S ＝ KBLnΩ 那么 S0 ＝ KBLnΩ0 SS ＝ KBLnΩS !!)!(SnNNS ssnNnNC ??? ?? ??? ?S0Δ S ＝ KBLn(Ω0 ΩS )－ KBLnΩ0 ＝ KBLnΩS ＝ KBLn !! )!( ssnN nN?材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ΔG＝ nSES － TKBLn !! )!( ssnN nN ?根據(jù) Stirling近似公式， LnN!= NLnN－ N Ln !! )!(ssnN nN? ＝ (N+ns) Ln (N+ns) － (N+ns) － NLnN+N － ns Ln ns +ns ＝ (N+ns) Ln (N+ns) － NLnN－ ns Ln ns ΔG＝ nSES － TKBLn[(N+ns) Ln (N+ns) － NLnN－ ns Ln ns] 0LnTK B, ?????????? ?? ??ssSPTS nnNEnG ?????? ??? TKEnNnBSss ex p?????? ?? TKENnBSs ex p對于一般晶體中， ES≈1eV,nS《 N， KB=*1023 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 弗倫克爾缺陷 ?????? ?? TKENnBSs 2e x p材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) )(22139。39。 ?知道在固體中有哪些缺陷、缺陷產(chǎn)生的機理在某種程度上都屬于定性研究，對研究材料的人來說更希望進(jìn)行定量和控制研究？缺陷平衡就是試圖知道和控制缺陷濃度和種類的知識體系？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 應(yīng)用質(zhì)量作用定律的條件： ? 所有點缺陷皆處于熱力學(xué)平衡狀態(tài) ? 點缺陷是隨機分布的 ? 缺陷的濃度要足夠低，可以代替活度 VV MXN u ll 39。 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 5. Fe1YO中，三價鐵與二價鐵的比值為 ,試計算該晶體中空位缺陷的百分?jǐn)?shù)？ 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 缺陷的準(zhǔn)化學(xué)平衡 2. 本征缺陷的熱力學(xué)平衡 1. 準(zhǔn)化學(xué)平衡的研究方法 5. 摻雜化合物的準(zhǔn)化學(xué)平衡 3. 非化學(xué)計量化合物的平衡 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 把含有各種缺陷的實際晶體看作一個 溶液體系 ，晶格點陣是體系中的 溶劑 ，點缺陷是 溶質(zhì) ，在一定條件下二者處于平衡狀態(tài)，這種平衡稱為準(zhǔn)缺陷化學(xué)平衡 。如 Fe1yS )()( VFeVVVFe FeIFeIFe ??材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 練習(xí)： Fe加入到半導(dǎo)體 LixNi1xO中時，生成LixFeyNi1xyO，試預(yù)測 Fe該材料電導(dǎo)率的影響？ 2. 比較鍺中摻雜的電導(dǎo)率，（ 1） （ 2） + （ 3） + （ 4） 1ppmAI 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) 3. 金屬鋁為面心立方格子，晶胞參數(shù)為 1010m，試從從晶胞參數(shù)、晶胞分子數(shù)、相對原子量出發(fā)，計算其理論密度；試驗測定密度值為 103千克 /立方米，分析原因。⑤ .影響因素 溫度、濃度 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ⒉ 微疇 ⒊ 缺陷簇（無序） ⒋ 缺陷的有序化 微疇是一種結(jié)構(gòu)和組成的分立的區(qū)域，被分散在另外一種機構(gòu)和組成的基體中，這樣一個區(qū)域可以是有序的，但在整個晶體中是隨機分布的。缺陷是不斷運動、產(chǎn)生、消失的，偶然的相遇可降低體系能量 材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ④ .其它類型 點缺陷的締合主要是通過單一缺陷之間的庫侖作用力來實現(xiàn)的，但也可以由于偶極矩、供價鍵作用力以及晶格的彈性作用力來實現(xiàn) EeVeV CICI ???? ?? )( 39。③ .置換式雜質(zhì)和間隙原子 EFSmFSm ICdICd ??? ?? )( 39。① .置換式雜質(zhì)和空位 ② .空位和空位 ECIAg VVVV CIAg ????? )39。)(221材料科學(xué)與工程學(xué)院 無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ) ⒈ 平衡狀態(tài)下缺陷的締合 EVCaVCa KKKK ??? ?? )( 39。)(21 2 ??????hFeFe FeFe 22 2 ?? ??OhVO OFeg ?? ?? 239。 OFeVOFe OFeFegOFe O 32 22 39。39。39。39。hOO II ??? 39。?? ?材料科學(xué)與