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第三章 晶体缺陷 Imperfections (defects) in Crystals 沈耀 材料楼509B Email: yaoshen2001@ yaoshen@ Tel: 1 第三章 晶体缺陷 Imperfections (defects) in Crystals “It is the defects that makes materials so interesting, just like the human being.” “Defects are at the heart of materials science.” 2 实际晶体中的缺陷 • 晶体缺陷：晶体中各种偏离理想结构的区域 根 点缺陷 （point defect) 三维空间的各个方向均很小 据 几 零维缺陷 (zero-dimensional defect) 何 特 线缺陷 （line defect) 在二个方向尺寸均很小 征 分 一维缺陷 (one-dimensional defect) 为 三 面缺陷 （plane defect) 在一个方向上尺寸很小 类 二维缺陷 (two-dimensional defect) 3 课程安排 点缺陷 （第1周） 位错几何 （第1、2周） 课 位错力学 （第2周） 程 安 位错运动、实际晶体中的位错 （第3、4周） 排 表面与界面 （第4、5周） 课堂讨论 （第5周） 4 点缺陷 • 点缺陷：空位、间隙原子、溶质原子、和杂质原子、 +复合体（如：空位对、空位-溶质原子对） 点缺陷的形成 （The production of point defects) （1）热运动：强度是温度的函数 能量起伏=〉原子脱离原来的平衡位置而迁移别处 Schottky 空位，-〉晶体表面 原因 ： =〉空位(vacancy) Frenkel 空位，-〉晶体间隙 （2）冷加工 5 （3）辐照 平衡浓度的推导 平衡判据 F ：赫姆霍茨自由能