ពិការភាពក្នុងការបង្ហាញរូបវិទ្យាគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់

ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ គ្រីស្តាល់ត្រូវបានបំពេញដោយពិការភាព។ តើពិការភាពប៉ះពាល់ដល់កម្លាំងរបស់គ្រីស្តាល់យ៉ាងដូចម្តេច? ពួកគេបន្ថយកម្លាំងរាប់រយរាប់ពាន់ដង។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃគ្រីស្តាល់កើនឡើង ចំនួននៃពិការភាពនៅក្នុងវាក៏កើនឡើងផងដែរ។ ហើយចាប់តាំងពីពិការភាពទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក កាន់តែច្រើន វាកាន់តែពិបាកសម្រាប់ពួកគេក្នុងការផ្លាស់ទីក្នុងគ្រីស្តាល់។ វាប្រែចេញនូវភាពផ្ទុយស្រឡះ៖ ប្រសិនបើមានពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ នោះគ្រីស្តាល់ត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយ និងបំផ្លាញបានយ៉ាងងាយជាងប្រសិនបើមិនមានពិការភាព។ ហើយប្រសិនបើមានពិការភាពច្រើនពេក នោះគ្រីស្តាល់នឹងកាន់តែរឹងមាំ ហើយភាពខ្វះខាតកាន់តែច្រើន វានឹងកាន់តែមានសណ្តាប់ធ្នាប់។ ដូច្នេះ​បើ​យើង​រៀន​គ្រប់គ្រង​ចំនួន និង​ទីតាំង​នៃ​ការ​ខូច​ខាត យើង​អាច​គ្រប់គ្រង​កម្លាំង​របស់​សម្ភារៈ​បាន។

ស្លាយ ២១ពីបទបង្ហាញ "គ្រីស្តាល់". ទំហំនៃប័ណ្ណសារជាមួយបទបង្ហាញគឺ 1397 KB ។

គីមីវិទ្យាថ្នាក់ទី១១

សេចក្តីសង្ខេបនៃបទបង្ហាញផ្សេងៗ

"ការចាត់ថ្នាក់នៃសារធាតុ" - ចែកចាយសារធាតុ។ សារធាតុសាមញ្ញគឺលោហធាតុ។ មាស។ Zn. ស្ពាន់ធ័រ។ ចំណាត់ថ្នាក់នៃសារធាតុ។ សហ។ Cl2. លោហធាតុ និងមិនមែនលោហធាតុ។ លុបបំបាត់សារធាតុដែលលើសដោយយោងទៅតាមលក្ខណៈចំណាត់ថ្នាក់។ សារធាតុសាមញ្ញគឺមិនមែនលោហធាតុ។ Na2o. O2. ប្រាក់។ O.S.Gabrielyan ។ ថ្នាក់ទី 11 ។ តម្រៀបសារធាតុទៅជាថ្នាក់។

"លំហូរនៃធាតុនៅក្នុងធម្មជាតិ" - បន្សាបបាក់តេរី។ ប្រូតេអ៊ីនបន្លែ។ បាក់តេរី។ បរិយាកាស។ ផ្លេកបន្ទោរ។ វដ្តអាសូត។ រង្វង់ធំ។ សរីរាង្គដែលរលួយ។ ផូស្វ័រត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសារធាតុរ៉ែផ្សេងៗក្នុងទម្រង់ជាផូស្វ័រអសរីរាង្គ (PO43-)។ ផូស្វ័រគឺជាផ្នែកមួយនៃហ្សែន និងម៉ូលេគុលដែលផ្ទុកថាមពលទៅក្នុងកោសិកា។ ទម្រង់សំខាន់នៃអុកស៊ីសែននៅក្នុងបរិយាកាសគឺម៉ូលេគុល O2 ។ ជីផូស្វ័រសិប្បនិម្មិត; ម្សៅសាប៊ូ។ ផូស្វាតគឺរលាយក្នុងទឹកប៉ុន្តែមិនងាយនឹងបង្កជាហេតុ។

"គីមីវិទ្យាប្រព័ន្ធបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ" - ប្រព័ន្ធបែកខ្ញែករឹង - រាវ។ សូកូឡាជូរចត់។ ឆ្អឹងខ្ចី។ ផ្សែង។ សារធាតុរ៉ែ។ កម្រិតមធ្យមនិងដំណាក់កាលគឺជាវត្ថុរាវ។ សេរ៉ាមិច។ Syneresis កំណត់អាយុកាលធ្នើនៃអាហារ ជែលវេជ្ជសាស្ត្រ និងគ្រឿងសំអាង។ នៅក្នុងឱសថ។ ភេសជ្ជះ។ ប្រព័ន្ធរាវឧស្ម័នដែលបែកខ្ញែក។ ផ្សែងអ័ព្ទ។ នៅក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ។ កៅស៊ូស្នោ។ ហ្សូលី ហ្គេលី ដំណោះស្រាយពិត។ ប៉ូលីស្ទីរីន។ ការផ្អាក។ ប្រព័ន្ធបំបែករាវ - ឧស្ម័ន។ ជែល។ ដំណាក់កាលនិងមធ្យមត្រូវបានបំបែកយ៉ាងងាយស្រួលដោយការតាំងទីលំនៅ។

"ប្រព័ន្ធគីមីវិទ្យាតាមកាលកំណត់" - I. Döbereiner, J. Dumas, គីមីវិទូជនជាតិបារាំង A. Shancourtua, eng ។ អ្នកគីមីវិទ្យា W. Odling, J. Mendeleev នៅលើកន្លែងនៃធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធមួយ; ទីតាំងនៃធាតុត្រូវបានកំណត់ដោយលេខ និងលេខក្រុម។ ការព្យាករណ៍នៃ "ekaaluminum" (អនាគត Ga ត្រូវបានរកឃើញដោយ P. Lecoq de Boisbaudran ក្នុងឆ្នាំ 1875) "ecabor" (Sc រកឃើញដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស៊ុយអែត L. Nilsson ក្នុងឆ្នាំ 1879) និង "ecasilience" (Ge បានរកឃើញដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាឡឺម៉ង់ K. Winkler ក្នុងឆ្នាំ 1886) ។ 1829 - "triads" Döbereiner 1850 "ប្រព័ន្ធឌីផេរ៉ង់ស្យែល" Pettenkofer និង Dumas ។ 1864 Meyer - តារាងបង្ហាញពីសមាមាត្រនៃទម្ងន់អាតូមិកសម្រាប់ក្រុមលក្ខណៈមួយចំនួននៃធាតុ។ Newlands - អត្ថិភាពនៃក្រុមនៃធាតុដែលស្រដៀងគ្នានៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី។ Kolchina N. 11 "A" ។ ច្បាប់តាមកាលកំណត់ ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុគីមីរបស់ D.I. Mendeleev ។

"មធ្យោបាយនៃអនាម័យនិងគ្រឿងសំអាង" - ជាសាប៊ូបោកខោអាវ។ សកម្មភាពនៃក្រុមទី 2 នៃសារធាតុបំបាត់ក្លិនគឺផ្អែកលើការទប់ស្កាត់ដោយផ្នែកនៃដំណើរការបែកញើស។ សម្រាប់សិល្បករ ម្សៅអ៊ីដ្រូសែន peroxide ។ អត្ថន័យនៃពាក្យ។ ម្សៅតុបតែងគ្រឿងសំអាងគឺជាល្បាយចម្រុះ។ គ្រឿងសម្អាង។ ធ្វើដោយ៖ Svetlana Shesterikova សិស្សថ្នាក់ទី១១ អនុវិទ្យាល័យលេខ១៨៦។ ប្រវត្តិសាស្រ្តបន្តិច។ ខ្ញុំឆាក។ មុខងារសាប៊ូបោកខោអាវ។ សាប៊ូ និងសាប៊ូបោកខោអាវ។

"គីមីវិទ្យាប្រាក់" - នីត្រាតប្រាក់ឬ lapis - គ្រីស្តាល់នៃប្រព័ន្ធ rhombic ។ wart បន្ទាប់ពី cauterization ជាមួយប្រាក់ nitrate ។ ប្រាក់នៅក្នុងសិល្បៈ។ AgNO3 គឺ​រលាយ​ខ្លាំង​ណាស់​។ ហើយ​តើ​លោហធាតុ​អាថ៌កំបាំង​មាន​គ្រោះថ្នាក់​អ្វី​ខ្លះ? បង្កើតជាយ៉ាន់ស្ព័រជាមួយលោហធាតុជាច្រើន។ អំបិលប្រាក់ភាគច្រើនគឺរលាយក្នុងទឹកបន្តិច ហើយសមាសធាតុរលាយទាំងអស់គឺពុល។ បច្ចេកវិទ្យាដើម្បីទទួលបានប្រាក់លោហធាតុសុទ្ធ។

ស្លាយ 1

រូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង។ ផ្នែកទី 2 ។

គ្រីស្តាល់ពិត - (ដូចជា "ក្មេងប្រុសពិត") គឺជាគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះដែលដុះនៅកន្លែងខុស។

ស្លាយ 2

ការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ អ្នកដឹងច្បាស់ថាទឹក (ក្រោមសម្ពាធធម្មតា) បង្កកនៅ 0°។ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះ នោះពិតជានៅ 0 ° ទឹកនឹងចាប់ផ្តើមត្រជាក់ ប្រែទៅជាគ្រីស្តាល់ទឹកកក។ រហូតទាល់តែទឹកទាំងអស់ត្រជាក់ សីតុណ្ហភាពរបស់វានឹងមិនធ្លាក់ចុះបន្ថែមទៀតទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើគ្រីស្តាល់ទឹកកកត្រូវបានកំដៅដល់ 0° វានឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ដរាបណាសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ 0° គ្រីស្តាល់នឹងចាប់ផ្តើមរលាយភ្លាមៗ។ មិនថាយើងឡើងកំដៅខ្លាំងប៉ុណ្ណាទេ សីតុណ្ហភាពនៃទឹកកកនឹងមិនកើនឡើងរហូតដល់ទឹកកកទាំងអស់បានរលាយ។ មានតែនៅពេលដែលគ្រីស្តាល់ទាំងមូលបានរលាយប្រែទៅជាទឹក (និយាយម្យ៉ាងទៀតរហូតដល់ប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតទាំងអស់រលាយ) សីតុណ្ហភាពនៃទឹកអាចចាប់ផ្តើមកើនឡើង។ សារធាតុគ្រីស្តាល់រលាយនិងគ្រីស្តាល់នៅចំណុចរលាយដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរឹង: ដែក - នៅ 1530 °, សំណប៉ាហាំង - នៅ 232 °, រ៉ែថ្មខៀវ - នៅ 1713 °, បារត - នៅដក 38 °។ អង្គធាតុរឹងដែលមិនមែនជាគ្រីស្តាល់មិនមានចំណុចរលាយថេរទេ (ហេតុដូច្នេះហើយ សីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់) នៅពេលដែលត្រូវបានកំដៅ ពួកវានឹងបន្ទន់បន្តិចម្តងៗ។

ស្លាយ ៣

វិធីដើម្បីដុះគ្រីស្តាល់ មួយក្នុងចំណោមពួកគេគឺការធ្វើឱ្យត្រជាក់នៃដំណោះស្រាយក្តៅឆ្អែត។ នៅសីតុណ្ហភាពនីមួយៗមិនលើសពីបរិមាណជាក់លាក់នៃសារធាតុអាចរលាយក្នុងបរិមាណដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃសារធាតុរំលាយ (ឧទាហរណ៍ក្នុងទឹក) ។ ប្រសិនបើសូលុយស្យុងត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់យឺតៗ ស្នូលមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយបន្តិចម្តង ៗ ពីគ្រប់ទិសទី ពួកវាប្រែទៅជាគ្រីស្តាល់ដ៏ស្រស់ស្អាតនៃរូបរាងត្រឹមត្រូវ។ ជាមួយនឹងភាពត្រជាក់យ៉ាងឆាប់រហ័ស ស្នូលជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយភាគល្អិតពីដំណោះស្រាយនឹង "ចាក់" ទៅលើផ្ទៃនៃគ្រីស្តាល់ដែលកំពុងលូតលាស់ ដូចជាសណ្តែកពីថង់ដែលរហែក។ ជាការពិតណាស់គ្រីស្តាល់ត្រឹមត្រូវនឹងមិនត្រូវបានទទួលក្នុងករណីនេះទេពីព្រោះភាគល្អិតនៅក្នុងដំណោះស្រាយប្រហែលជាមិនមានពេលវេលាដើម្បី "ដោះស្រាយ" នៅលើផ្ទៃគ្រីស្តាល់នៅកន្លែងរបស់វា។ វិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ការទទួលបានគ្រីស្តាល់គឺការយកចេញបន្តិចម្តងនៃទឹកពីដំណោះស្រាយឆ្អែត។ សារធាតុ "បន្ថែម" ក្លាយជាគ្រីស្តាល់។ ហើយក្នុងករណីនេះ ទឹកហួតកាន់តែយឺត គ្រីស្តាល់កាន់តែល្អត្រូវបានទទួល។

ស្លាយ 4

វិធីសាស្រ្តទីបីគឺការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ពីសារធាតុរលាយដោយការធ្វើឱ្យរាវត្រជាក់យឺត។ នៅពេលប្រើវិធីសាស្រ្តទាំងអស់លទ្ធផលល្អបំផុតគឺត្រូវបានទទួលប្រសិនបើគ្រាប់ពូជមួយត្រូវបានគេប្រើ - គ្រីស្តាល់តូចមួយនៃរូបរាងត្រឹមត្រូវដែលត្រូវបានដាក់ក្នុងដំណោះស្រាយឬរលាយ។ នៅក្នុងវិធីនេះ, ឧទាហរណ៍, គ្រីស្តាល់ ruby ​​​​ត្រូវបានទទួល។ ការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់នៃត្បូងមានតម្លៃត្រូវបានអនុវត្តយឺតណាស់ ជួនកាលច្រើនឆ្នាំ។ បើទោះជាយ៉ាងណា ដើម្បីពន្លឿនការបង្កើតគ្រីស្តាល់នោះ ជំនួសឱ្យគ្រីស្តាល់មួយ ម៉ាស់តូចៗនឹងប្រែជាចេញ។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តតែនៅក្នុងឧបករណ៍ពិសេសប៉ុណ្ណោះ។ បច្ចុប្បន្ននេះជាងពាក់កណ្តាលនៃគ្រីស្តាល់សំខាន់ៗតាមបច្ចេកទេសត្រូវបានដាំដុះពីការរលាយ។ វិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្មមួយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការទទួលបាន semiconductor និងគ្រីស្តាល់តែមួយផ្សេងទៀតគឺវិធីសាស្ត្រ Czochralski ។ រចនានៅឆ្នាំ 1918 ។ សម្ភារៈប្រភព (បន្ទុក) ត្រូវបានផ្ទុកទៅក្នុង crucible refractory និង heated ទៅរដ្ឋរលាយមួយ។ បន្ទាប់មក គ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជក្នុងទម្រង់ជាដំបងស្តើងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតជាច្រើនមម ត្រូវបានដាក់ក្នុងធុងគ្រីស្តាល់ដែលត្រជាក់ ហើយជ្រមុជក្នុងរលាយ។

ស្លាយ ៥

Jan Czochralski (1885 - 1953) - គីមីវិទូជនជាតិប៉ូឡូញ អ្នកបង្កើតវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយពីការរលាយដោយទាញពួកវាឡើងពីផ្ទៃសេរី ដែលក្រោយមកដាក់ឈ្មោះតាមគាត់។ យោងតាមគណនីមួយចំនួន Czochralski បានរកឃើញវិធីសាស្រ្តដ៏ល្បីរបស់គាត់នៅឆ្នាំ 1916 នៅពេលដែលគាត់បានទម្លាក់ប៊ិចរបស់គាត់ដោយចៃដន្យចូលទៅក្នុងសំណប៉ាហាំងដែលរលាយ។ ទាញ​ប៊ិច​ចេញ​ពី​ឈើច្រត់ គាត់​បាន​រក​ឃើញ​ថា​ខ្សែ​ស្តើង​នៃ​សំណប៉ាហាំង​រឹង​នៅ​ពី​ក្រោយ​ប៊ិច​ដែក។ ដោយការជំនួសក្បាលប៊ិចជាមួយនឹងដុំលោហៈមីក្រូទស្សន៍ Czochralski បានជឿជាក់ថា ខ្សែស្រឡាយលោហៈដែលបានបង្កើតឡើងមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់តែមួយ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ដែលធ្វើឡើងដោយ Czochralski គ្រីស្តាល់តែមួយត្រូវបានទទួលដែលមានទំហំប្រហែលមួយមិល្លីម៉ែត្រក្នុងអង្កត់ផ្ចិត និងប្រវែងរហូតដល់ 150 សង់ទីម៉ែត្រ។

ស្លាយ ៦

ពិការភាពគ្រីស្តាល់ ដោយពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ រហូតមកដល់ពេលនេះ យើងបានប្រើគំរូដ៏ល្អរបស់ពួកគេ។ ភាពខុសគ្នារវាងគ្រីស្តាល់ពិត និងវត្ថុស័ក្តិសិទ្ធិគឺថា គ្រីស្តាល់ពិតមិនមានបន្ទះគ្រីស្តាល់ធម្មតាទេ។ ពួកគេតែងតែមានការរំលោភលើវដ្តរដូវយ៉ាងតឹងរឹងក្នុងការរៀបចំអាតូម។ ការរំខានទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ក្រោមឥទ្ធិពលនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុល ឥទ្ធិពលមេកានិក ការ irradiation ជាមួយនឹងលំហូរភាគល្អិត ដោយសារតែវត្តមាននៃភាពមិនបរិសុទ្ធ។ បន្ទះឈើ - ត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពគ្រីស្តាល់។ មានពិការភាពជាច្រើនប្រភេទតាមវិមាត្រ។ ពោលគឺមានចំនុចសូន្យ (ចំណុច) មួយវិមាត្រ (លីនេអ៊ែរ) ពីរវិមាត្រ (ផ្ទះល្វែង) និងពិការភាពបីវិមាត្រ (បរិមាណ)។

ស្លាយ ៧

ពិការភាពគ្រីស្តាល់វិមាត្រសូន្យ (ឬចំណុច) រួមមានពិការភាពទាំងអស់ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ទីលំនៅ ឬការជំនួសនៃក្រុមអាតូមតូចមួយ (ពិការភាពចំណុចខាងក្នុង) ក៏ដូចជាភាពមិនបរិសុទ្ធផងដែរ។ ពួកវាកើតឡើងកំឡុងពេលកំដៅ យ៉ាន់ស្ព័រ ក្នុងដំណើរការនៃការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់ និងជាលទ្ធផលនៃការប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្ម។ ក៏អាចត្រូវបានធ្វើឡើងជាលទ្ធផលនៃការផ្សាំ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃពិការភាពបែបនេះ និងយន្តការនៃការបង្កើតរបស់វាត្រូវបានសិក្សាច្រើនបំផុត រួមទាំងចលនា អន្តរកម្ម ការបំផ្លាញ និងការហួត។ ពិការភាពដែលហៅថាចំណុចខ្វះខាត កើតឡើងនៅពេលដែលអាតូមមួយនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ត្រូវបានជំនួសដោយអាតូមមិនបរិសុទ្ធ (a) ការណែនាំនៃអាតូមរវាងបន្ទះឈើ (ខ) ឬជាលទ្ធផលនៃការបង្កើតកន្លែងទំនេរ - អវត្តមាន នៃអាតូមនៅក្នុងថ្នាំងបន្ទះឈើមួយ (គ)។

ស្លាយ ៨

ភាពមិនបរិសុទ្ធជំនួស ការជំនួសភាគល្អិតនៃសារធាតុសំខាន់នៅកន្លែងបន្ទះឈើត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើកាន់តែងាយស្រួល កាន់តែជិតកាំអាតូម (អ៊ីយ៉ុង) នៃភាពមិនបរិសុទ្ធ និងសារធាតុសំខាន់។ ភាពមិនបរិសុទ្ធ interstitial កាន់កាប់ interstices ហើយលើសពីនេះទៅទៀតវាកាន់តែងាយស្រួល បរិមាណចន្លោះរវាងអាតូមកាន់តែច្រើន។ ការបង្កប់អាចមានទាំងអាតូមខាងក្នុង និងមិនបរិសុទ្ធ ឬអ៊ីយ៉ុងដែលខុសគ្នាពីអាតូមសំខាន់ៗក្នុងទំហំ ឬវ៉ាល់។ ប្រសិនបើអាតូមបរទេសស្ថិតនៅកន្លែងមួយ នោះវាគឺជាបញ្ហាជំនួស ប្រសិនបើអាតូមនៅចន្លោះ នោះវាគឺជាអាតូម interstitial ។ ទីតាំងលំនឹងដែលកាន់កាប់ដោយអាតូម interstitial អាស្រ័យលើសម្ភារៈនិងប្រភេទនៃបន្ទះឈើ។ អាតូមជិតខាងនៅក្នុងថ្នាំងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅបន្តិច ដែលបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយបន្តិច។ កន្លែងទំនេរគឺជាប្រភេទសំខាន់បំផុតនៃចំណុចខ្វះខាត; ពួកវាបង្កើនល្បឿនដំណើរការទាំងអស់ដែលទាក់ទងនឹងចលនានៃអាតូមៈ ការសាយភាយ ការដុតម្សៅ។ល។ នៅក្នុងលោហធាតុសុទ្ធដែលមានលក្ខណៈពាណិជ្ជកម្ម ចំណុចខ្វះខាតបង្កើនភាពធន់នឹងចរន្តអគ្គិសនី ប៉ុន្តែស្ទើរតែមិនមានឥទ្ធិពលលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកទេ។ មានតែនៅកំហាប់ខ្ពស់នៃពិការភាពនៅក្នុងលោហធាតុ irradiated ទេដែលប្លាស្ទិកមានការថយចុះ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតបានផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

ស្លាយ ៩

តើចំណុចខ្វះខាតលេចឡើងយ៉ាងដូចម្តេច? យោងតាមគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យាស្ថិតិ សូម្បីតែនៅពេលដែលថាមពល kinetic ជាមធ្យមនៃអាតូមមានតិចតួចក៏ដោយ វាតែងតែមានអាតូមមួយចំនួនដែលមានថាមពលខ្លាំងជាង គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្លាស់ទីអាតូមចេញពីបន្ទះឈើ។ ផ្លាស់ទីតាមរយៈគ្រីស្តាល់ និងផ្តល់ថាមពលមួយផ្នែកទៅអាតូមផ្សេងទៀត អាតូមបែបនេះអាចមានទីតាំងនៅចន្លោះ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាតូមនៅក្នុងចន្លោះមួយ និងកន្លែងទំនេរត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាព Frenkel (ឬគូ Frenkel) ។ ចន្លោះទំនេរ និងអាតូម interstitial ត្រូវបានចងដោយកម្លាំងយឺតសំខាន់ៗ។

ពិការភាព Frenkel កើតឡើងយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ដែលមានចន្លោះប្រហោងអន្តរអាតូមិចសំខាន់ៗ។ សារធាតុដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធពេជ្រ ឬអំបិលថ្មអាចធ្វើជាឧទាហរណ៍នៃគ្រីស្តាល់បែបនេះ។

ស្លាយ 10

ចំនុចខ្វះខាតរបស់ Schottky ត្រូវបានរកឃើញជាចម្បងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ដែលបិទជិត ដែលការបង្កើតអាតូម interstitial គឺពិបាក ឬមិនអំណោយផលខ្លាំង។ អាតូមមួយចំនួនពីស្រទាប់ជិតផ្ទៃដែលជាលទ្ធផលនៃចលនាកម្ដៅអាចទុកគ្រីស្តាល់ទៅលើផ្ទៃ (រូបភាព)។ កន្លែងទំនេរនៅកន្លែងទំនេរអាចធ្វើចំណាកស្រុកទៅក្នុងភាគច្រើននៃគ្រីស្តាល់។ ការបង្កើតពិការភាព Schottky កាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេនៃគ្រីស្តាល់ចាប់តាំងពីបរិមាណរបស់វាកើនឡើងក្នុងម៉ាស់ថេរខណៈពេលដែលកំឡុងពេលបង្កើតពិការភាព Frenkel ដង់ស៊ីតេនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរចាប់តាំងពីបរិមាណនៃរាងកាយទាំងមូលមិនផ្លាស់ប្តូរ។

Walter Hermann Schottky (1886 - 1976) - រូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ដ៏ល្បីល្បាញនៅឆ្នាំ 1915 បានបង្កើតបំពង់បូមធូលីដែលមានក្រឡាចត្រង្គបញ្ចាំងហើយនៅឆ្នាំ 1919 តេត្រូត។ នៅឆ្នាំ 1938 Schottky បានបង្កើតទ្រឹស្ដីមួយដែលព្យាករណ៍ពីឥទ្ធិពល Schottky ដែលឥឡូវនេះត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុង diodes Schottky ។

ស្លាយ ១១

ដូច្នេះ ខណៈពេលដែលតំណាងឱ្យឆ្ងាយពីភាពល្អឥតខ្ចោះ លំដាប់លំដោយ និងមានលក្ខណៈឯកកោនៃ អ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានឆ្លាស់គ្នា គ្រីស្តាល់ពិតមានចំណុចខ្វះខាតដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ជាច្រើន ដែលដូចដែលយើងនឹងឃើញ អាចប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិជាច្រើនរបស់ពួកវា។ ដូចដែលយើងបាននិយាយរួចមកហើយ ទាំងនេះគឺជាពិការភាពខាងក្នុង ការផ្តោតអារម្មណ៍ដែលអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងលើសពីនេះទៀត ភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមិនមែនជាខាងក្នុង ដែលមានវត្តមានដោយចៃដន្យ ឬបន្ថែមដោយចេតនាកំឡុងពេលការលូតលាស់របស់គ្រីស្តាល់។ ពិការភាពទាំងអស់នេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជា quasiparticles ។ ដូចភាគល្អិតពិតៗនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ ពួកវាអាចផ្លាស់ទី និងទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញ។

ស្លាយ 12

ដំណើរការផ្ទេរនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ វាត្រូវបានគេសន្មត់ខុសជាញឹកញាប់ថា សមាសធាតុអាល់កាឡាំង halide ទូទៅដូចជា សូដ្យូមក្លរួ និងប៉ូតាស្យូមក្លរួ គឺជាអ៊ីសូឡង់ ប៉ុន្តែតាមពិតពួកវាជាចំហាយល្អ ដែលនេះជាការពិតជាពិសេសនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ ការពិតនៃអត្ថិភាពនៃចរន្ត ក៏ដូចជាការពិតដែលថា ទាំងការសាយភាយដោយខ្លួនឯង និងការសាយភាយនៃអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធ យ៉ាងងាយកើតមាននៅក្នុងអង្គធាតុរឹងអ៊ីយ៉ុង បម្រើជាភស្តុតាងដែលមិនអាចប្រកែកបាននៃវត្តមាននៃចំណុចខ្វះខាតនៅក្នុងពួកវា។ សមា្ភារៈទាំងនេះជាច្រើនមិនមានចរន្តអេឡិចត្រូនិចទេ - ការវាស់វែងបង្ហាញថាចរន្តគឺដោយសារតែការធ្វើចំណាកស្រុករបស់អ៊ីយ៉ុង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយគ្មានអត្ថិភាពទំនេរ ឬអាតូម interstitial ចលនានៃអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងចំហាយអ៊ីយ៉ុងបុរាណគឺមិនអាចទៅរួចទេ៖ នេះនឹងត្រូវការថាមពលច្រើនពេក។ ដោយសារតែពិការភាពនិងចលនារបស់ពួកគេ (រូបភព។ ) ដំណើរការនៃចលនាអ៊ីយ៉ុងប្រែទៅជាការផ្លាស់ប្តូរកន្លែងរវាងអ៊ីយ៉ុងនិងពិការភាព; ខណៈពេលដែលបរិមាណថាមពលដែលត្រូវការថយចុះ។

ស្លាយ ១៣

ការសាយភាយ (ឡាតាំង diffusio - ការរីករាលដាលការរីករាលដាលការបែកខ្ញែកអន្តរកម្ម) គឺជាដំណើរការនៃការជ្រៀតចូលគ្នាទៅវិញទៅមកនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយរវាងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយទៀតដែលនាំឱ្យមានការតម្រឹមដោយឯកឯងនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេនៅទូទាំងបរិមាណដែលបានកាន់កាប់។ ក្នុងស្ថានភាពខ្លះ សារធាតុមួយមានកំហាប់ស្មើគ្នារួចហើយ ហើយមួយទៀតនិយាយអំពីការសាយភាយនៃសារធាតុមួយទៅសារធាតុមួយទៀត។ ក្នុងករណីនេះ ការផ្ទេរសារធាតុកើតឡើងពីតំបន់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ទៅកាន់តំបន់ដែលមានកំហាប់ទាប (តាមជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍)។ នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ទាំងអាតូមបន្ទះឈើខាងក្នុង (ការសាយភាយដោយខ្លួនឯង ឬ homodiffusion) និងអាតូមនៃធាតុគីមីផ្សេងទៀតដែលរំលាយនៅក្នុងសារធាតុ (ភាពមិនបរិសុទ្ធ ឬ heterodiffusion) អាចសាយភាយ ក៏ដូចជាចំណុចខ្វះខាតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ - អាតូម interstitial និងកន្លែងទំនេរ។

ស្លាយ ១៤

ការសាយភាយគឺជាដំណើរការមួយនៅកម្រិតម៉ូលេគុល ហើយត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈចៃដន្យនៃចលនានៃម៉ូលេគុលបុគ្គល។ ដូច្នេះ អត្រានៃការសាយភាយគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿនមធ្យមនៃម៉ូលេគុល។ ប្រសិនបើនៅក្នុងល្បាយនៃឧស្ម័ន ម៉ាស់នៃម៉ូលេគុលមួយគឺធំជាង 4 ដង នោះម៉ូលេគុលបែបនេះផ្លាស់ទីយឺតពីរដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងចលនារបស់វានៅក្នុងឧស្ម័នសុទ្ធ។ ដូច្នោះហើយ អត្រានៃការសាយភាយរបស់វាក៏ទាបជាងដែរ។ ភាពខុសគ្នានៃអត្រាសាយភាយរវាងម៉ូលេគុលពន្លឺ និងធ្ងន់ ត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកសារធាតុដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខុសៗគ្នា។ ឧទាហរណ៍មួយគឺការបំបែកអ៊ីសូតូប។ ប្រសិនបើឧស្ម័នដែលមានអ៊ីសូតូបពីរត្រូវបានឆ្លងកាត់ភ្នាស porous នោះអ៊ីសូតូបស្រាលជាងជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសបានលឿនជាងឧស្ម័នដែលមានទម្ងន់ធ្ងន់ជាង។ សម្រាប់ការបំបែកកាន់តែល្អដំណើរការត្រូវបានអនុវត្តក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (ការបំបែក 235U ពីភាគច្រើននៃ 238U) ។ (បច្ចុប្បន្ន វិធីសាស្រ្ត centrifugation ត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកអ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដែលឧស្ម័នដែលមានផ្ទុកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបង្វិលយ៉ាងលឿន ហើយដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់ម៉ូលេគុល អ៊ីសូតូបត្រូវបានបំបែក ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានផ្ទេរត្រឡប់ទៅ លោហៈ។ )

ស្លាយ ១៥

ការផ្សព្វផ្សាយតាមបែបបាតុភូត គោរពច្បាប់របស់ Fick ។ ច្បាប់ទី 1 របស់ Fick បង្កើតសមាមាត្រនៃលំហូរសាយភាយនៃភាគល្អិតទៅនឹងជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេ; ច្បាប់ទី 2 របស់ Fick ពិពណ៌នាអំពីការផ្លាស់ប្តូរនៃការប្រមូលផ្តុំដោយសារតែការសាយភាយ។ បាតុភូតនៃការសាយភាយត្រូវបានសិក្សាជាលើកដំបូងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Wurzburg A. Fick ដោយប្រើដំណោះស្រាយអំបិលជាឧទាហរណ៍។ Fick តាមរយៈការស្រាវជ្រាវយ៉ាងយកចិត្តទុកដាក់ បានបង្ហាញថាការសាយភាយដោយសេរីនៃដំណោះស្រាយអំបិលកើតឡើងដោយយោងទៅតាមច្បាប់ដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាទាំងស្រុងទៅនឹងច្បាប់នៃការសាយភាយកំដៅនៅក្នុងសារធាតុរឹង។

ស្លាយ ១៦

ការសាយភាយនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ លក្ខណៈគ្រីស្តាល់ទូទៅមួយចំនួននៃដំណើរការសាយភាយគឺច្បាស់ណាស់ ប្រសិនបើយើងគិតពីធរណីមាត្រនៃគ្រីស្តាល់។ ជាដំបូង ការសាយភាយស្ទើរតែតែងតែកើតឡើងបន្តិចម្តងៗ ហើយប្រវែងនៃ "ជំហាន" បឋមគឺតាមលំដាប់នៃអង្កត់ផ្ចិតអាតូមមួយ ពោលគឺ angstroms ជាច្រើន។ អាតូមផ្លាស់ទីដោយលោតពីទីតាំងមួយនៅក្នុងបន្ទះឈើទៅមួយទៀត។ សរុបមក ការលោតបឋមទាំងនេះធានានូវចលនារបស់អាតូមក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយ។ ចូរយើងស្វែងយល់ថាតើអ្វីទៅជាយន្តការនៃការលោតអាតូមិកបុគ្គល។ មានគ្រោងការណ៍ជាច្រើនដែលអាចធ្វើទៅបាន៖ ចលនានៃកន្លែងទំនេរ ចលនានៃអាតូម interstitial ឬប្រភេទនៃការផ្លាស់ប្តូរគ្នាទៅវិញទៅមកនៃកន្លែងរវាងអាតូម (រូបភាព) ។

ការផ្លាស់ទីលំនៅអាតូមិចដែលនាំទៅដល់ការសាយភាយៈ ក - ចលនានៃកន្លែងទំនេរ; ខ - ចលនានៃអាតូម interstitial; គ - ការផ្លាស់ប្តូរកន្លែងនៃអាតូមពីរ; ឃ - ការផ្លាស់ប្តូរចិញ្ចៀននៃកន្លែងនៃអាតូមចំនួនបួន

ស្លាយ ១៧

ដោយផ្អែកលើគោលគំនិតនៃចំណុចខ្វះខាតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ លោក Frenkel បានស្នើឡើងនូវយន្តការនៃការសាយភាយសំខាន់ៗចំនួនពីរនៅក្នុងអង្គធាតុរឹង៖ កន្លែងទំនេរ (រូបភាព ក៖ អាតូមផ្លាស់ទី ផ្លាស់ប្តូរកន្លែងជាមួយចន្លោះទំនេរ) និងចន្លោះ (រូបភាព ខ៖ អាតូមផ្លាស់ទីតាមចន្លោះ)។ អាតូមមិនបរិសុទ្ធតូច (ក្នុងទំហំ) ផ្លាស់ទីតាមវិធីទីពីរ ហើយនៅសល់ទាំងអស់តាមរបៀបទីមួយ៖ នេះគឺជាយន្តការសាយភាយទូទៅបំផុត។

Yakov Ilyich Frenkel (1894 - 1952) - អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀតអ្នករូបវិទ្យាទ្រឹស្តីដែលជាស្ថាបនិកម្នាក់នៃរូបវិទ្យារដ្ឋរឹង។ ចាប់ពីឆ្នាំ 1921 រហូតដល់ចុងបញ្ចប់នៃជីវិតរបស់គាត់ Frenkel បានធ្វើការនៅវិទ្យាស្ថាន Leningrad នៃរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យា។ ចាប់ផ្តើមនៅឆ្នាំ 1922 Frenkel បានបោះពុម្ពសៀវភៅថ្មីជារៀងរាល់ឆ្នាំ។ គាត់បានក្លាយជាអ្នកនិពន្ធនៃវគ្គសិក្សាដំបូងនៅក្នុងទ្រឹស្តីរូបវិទ្យានៅសហភាពសូវៀត។

ស្លាយ 18

Dislocations ការផ្លាស់ទីលំនៅគឺជាពិការភាពលីនេអ៊ែរនៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់នៃវត្ថុរឹង ដែលជាវត្តមានរបស់យន្តហោះពាក់កណ្តាលអាតូម "បន្ថែម" ។ គំរូដែលមើលឃើញសាមញ្ញបំផុតនៃការផ្លាស់ទីលំនៅគែមគឺជាសៀវភៅដែលមានផ្នែកមួយដែលត្រូវបានរហែកចេញពីទំព័រខាងក្នុងមួយ។ បន្ទាប់មក ប្រសិនបើទំព័រនៃសៀវភៅត្រូវបានប្រដូចទៅនឹងយន្តហោះអាតូមិច នោះគែមនៃផ្នែកដែលរហែកចេញពីទំព័រនោះ ធ្វើគំរូនូវបន្ទាត់ផ្លាស់ទីលំនៅ។ ភាពខុសគ្នាមួយត្រូវបានធ្វើឡើងរវាងការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីស និងគែម។

ស្លាយ 19

ដើម្បីឱ្យការផ្លាស់ទីលំនៅបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើតការផ្លាស់ប្តូរផ្នែកខ្លះនៃយន្តហោះរអិល។

ដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅប្រែប្រួលក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយមួយ និងអាស្រ័យលើស្ថានភាពនៃសម្ភារៈ។ បន្ទាប់ពីការ annealing ដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ដង់ស៊ីតេ dislocation គឺទាប; នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ខូចទ្រង់ទ្រាយយ៉ាងខ្លាំង ដង់ស៊ីតេ dislocation ឈានដល់តម្លៃខ្ពស់ខ្លាំងណាស់។

ស្លាយ 20

ដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅភាគច្រើនកំណត់ពីភាពប្លាស្ទិក និងកម្លាំងនៃសម្ភារៈ។ ប្រសិនបើដង់ស៊ីតេតិចជាងតម្លៃជាក់លាក់មួយ នោះភាពធន់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយកម្លាំងខិតទៅជិតទ្រឹស្តីមួយ។ ដូច្នេះការកើនឡើងនៃកម្លាំងត្រូវបានសម្រេចដោយការបង្កើតលោហៈដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្មានពិការភាពហើយម្យ៉ាងវិញទៀតដោយការបង្កើនដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដែលរារាំងចលនារបស់ពួកគេ។

ស្លាយ ២១

កំឡុងពេលខូចទ្រង់ទ្រាយផ្លាស្ទិច ផ្នែកមួយនៃគ្រីស្តាល់ផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅផ្នែកមួយទៀតនៅក្រោមសកម្មភាពនៃភាពតានតឹងកាត់។ នៅពេលដែលការផ្ទុកត្រូវបានដកចេញការផ្លាស់ប្តូរនៅតែមាន, i.e. ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកកើតឡើង។ ការអនុវត្តនៃភាពតានតឹងផ្នែកកាត់នាំទៅរកការផ្លាស់ទីលំនៅនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែម ​​ហើយការផ្លាស់ទីលំនៅនៃអ័ក្សរបស់វាដោយការបកប្រែមួយមានន័យថាការផ្លាស់ប្តូរពាក់កណ្តាលយន្តហោះដែលបច្ចុប្បន្នបង្កើតការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែមតាមរយៈគ្រីស្តាល់ទាំងមូលនឹងនាំទៅដល់ការផ្លាស់ប្តូរផ្នែកមួយនៃគ្រីស្តាល់ដោយចម្ងាយអន្តរអាតូមមួយ។ លទ្ធផលនៃការនេះគឺការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកនៃគ្រីស្តាល់ (រូបភាព) ពោលគឺផ្នែកនៃគ្រីស្តាល់ត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកដោយការបកប្រែមួយ។

លោហៈនៅក្នុងស្ថានភាពស្ត្រេស នៅក្រោមប្រភេទនៃការផ្ទុកណាមួយ តែងតែជួបប្រទះភាពតានតឹងធម្មតា និង tangential ។ ការលូតលាស់នៃភាពតានតឹងធម្មតា និងកាត់នាំទៅរកផលវិបាកផ្សេងៗ។ ការលូតលាស់នៃភាពតានតឹងធម្មតានាំឱ្យមានការបាក់ឆ្អឹង។ ការខូចទ្រង់ទ្រាយផ្លាស្ទិចគឺបណ្តាលមកពីភាពតានតឹង tangential ។

ស្លាយ ២២

ការកើនឡើងនៃកម្លាំងត្រូវបានសម្រេចដោយការបង្កើតលោហៈជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធគ្មានពិការភាព ក៏ដូចជាដោយការបង្កើនដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដែលរារាំងចលនារបស់ពួកគេ។ នាពេលបច្ចុប្បន្នគ្រីស្តាល់ដោយគ្មានពិការភាពត្រូវបានបង្កើតឡើង - វីស្គីដែលមានប្រវែងរហូតដល់ 2 ម, កម្រាស់ 0,5 ... 20 មីក្រូ - "វីស្គី" ដែលមានកម្លាំងជិតនឹងទ្រឹស្តី។ ការបែកខ្ញែកប៉ះពាល់ដល់ភាពរឹងមាំ និងផ្លាស្ទិចមិនត្រឹមតែប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងមានលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតនៃគ្រីស្តាល់ផងដែរ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ, លក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិករបស់ពួកគេផ្លាស់ប្តូរហើយភាពធន់ទ្រាំអគ្គិសនីនៃលោហៈកើនឡើង។ ការផ្លាស់ទីលំនៅ បង្កើនអត្រាសាយភាយជាមធ្យមក្នុងគ្រីស្តាល់ បង្កើនល្បឿននៃភាពចាស់ និងដំណើរការផ្សេងទៀត កាត់បន្ថយភាពធន់នឹងសារធាតុគីមី ដូច្នេះហើយបានជាលទ្ធផលនៃការព្យាបាលផ្ទៃគ្រីស្តាល់ជាមួយនឹងសារធាតុពិសេស រណ្តៅបង្កើតនៅចំណុចចេញនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។

ស្លាយ ២៣

Epitaxy គឺជាការរីកលូតលាស់ជាទៀងទាត់នៃសារធាតុគ្រីស្តាល់មួយនៅលើមួយផ្សេងទៀត (ពីភាសាក្រិច επι - លើ និង ταξισ - លំដាប់) ពោលគឺ ការលូតលាស់តម្រង់ទិសនៃគ្រីស្តាល់មួយលើផ្ទៃមួយទៀត (ស្រទាប់ខាងក្រោម)។ ថាមពលអប្បបរមាត្រូវបានចំណាយប្រសិនបើគ្រីស្តាល់លូតលាស់តាមបណ្តោយការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីស។

ស្លាយ 24

សូម​អរគុណ​ចំពោះ​ការ​យកចិត្ត​ទុកដាក់​របស់​លោកអ្នក!

ពិការភាពក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ លោហធាតុពិតដែលប្រើជារចនាសម្ព័ន្ធ
សមា្ភារៈ, មានមួយចំនួនធំនៃគ្រីស្តាល់នៃរាងមិនទៀងទាត់។ ទាំងនេះ
គ្រីស្តាល់
បានហៅ
គ្រាប់ធញ្ញជាតិ
ឬ
គ្រីស្តាល់
ក
រចនាសម្ព័ន្ធ
polycrystalline ឬ granular ។ បច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្មដែលមានស្រាប់
ដូច្នេះ លោហធាតុមិនអនុញ្ញាតឱ្យទទួលបានភាពបរិសុទ្ធគីមីដ៏ល្អរបស់ពួកគេឡើយ។
លោហធាតុពិតមានអាតូមមិនបរិសុទ្ធ។ អាតូមមិនបរិសុទ្ធគឺ
ប្រភពសំខាន់មួយនៃពិការភាពនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ អេ
អាស្រ័យលើភាពបរិសុទ្ធគីមី លោហៈត្រូវបានបែងចែកជាបីក្រុម៖
សុទ្ធគីមី - មាតិកា 99.9%;
ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ - មាតិកា 99.99%;
ultrapure - មាតិកា 99.999% ។
អាតូមនៃភាពមិនបរិសុទ្ធណាមួយនៅក្នុងទំហំនិងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាយ៉ាងខ្លាំង
ខុសគ្នាពីអាតូមនៃសមាសភាគសំខាន់ ដូច្នេះវាលកម្លាំងជុំវិញ
អាតូមបែបនេះត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ។ តំបន់យឺតលេចឡើងនៅជុំវិញពិការភាពណាមួយ។
ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដែលមានតុល្យភាពដោយបរិមាណ
គ្រីស្តាល់នៅជាប់នឹងពិការភាពនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។

ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះក្នុងតំបន់ (ពិការភាព) នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់
ធម្មតាចំពោះលោហធាតុទាំងអស់។ ការបំពានទាំងនេះនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អនៃសារធាតុរឹង
មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់លើរាងកាយ គីមី របស់ពួកគេ
លក្ខណៈបច្ចេកទេស និងប្រតិបត្តិការ។ ដោយគ្មានការប្រើប្រាស់
នៃគំនិតអំពីពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ពិត វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការសិក្សាអំពីបាតុភូតនេះ។
ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក ការឡើងរឹង និងការបាក់ឆ្អឹងនៃយ៉ាន់ស្ព័រ។ល។
រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់យ៉ាងងាយស្រួលយោងទៅតាមធរណីមាត្ររបស់ពួកគេ។
រូបរាង និងទំហំ៖
ផ្ទៃ (ពីរវិមាត្រ) មានទំហំតូចក្នុងទិសដៅតែមួយ និងមាន
រាងសំប៉ែត - ទាំងនេះគឺជាព្រំដែននៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិ, ប្លុកនិងភ្លោះ, ព្រំដែននៃដែន;
ចំណុច (សូន្យវិមាត្រ) គឺតូចនៅក្នុងវិមាត្រទាំងបី ទំហំរបស់វាមិនមែនទេ។
ច្រើនជាងអង្កត់ផ្ចិតអាតូមមួយចំនួន - ទាំងនេះគឺជាកន្លែងទំនេរ អាតូម interstitial,
អាតូមមិនបរិសុទ្ធ;
លីនេអ៊ែរ (មួយវិមាត្រ) មានទំហំតូចក្នុងទិសដៅពីរ ហើយនៅក្នុងទីបី
ទិសដៅ, ពួកវាស្របគ្នាជាមួយនឹងប្រវែងនៃគ្រីស្តាល់ - ទាំងនេះគឺជាការផ្លាស់ទីលំនៅ, ច្រវាក់
ទំនេរ និងអាតូម interstitial;
volumetric (បីវិមាត្រ) មាននៅក្នុងវិមាត្រទាំងបីទាក់ទងគ្នា។
ទំហំធំគឺភាពមិនដូចគ្នាធំ រន្ធញើស ស្នាមប្រេះ។ល។

ពិការភាពលើផ្ទៃគឺជាចំណុចប្រទាក់
រវាងគ្រាប់ធញ្ញជាតិនីមួយៗ ឬគ្រាប់តូចៗនៅក្នុងលោហៈធាតុ polycrystalline ទៅ
វាក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវពិការភាព "វេចខ្ចប់" នៅក្នុងគ្រីស្តាល់។
ព្រំប្រទល់គ្រាប់ធញ្ញជាតិគឺជាផ្ទៃនៅសងខាង
បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់មានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងការតំរង់ទិសលំហ។ នេះ។
ផ្ទៃគឺជាពិការភាពពីរវិមាត្រដែលមានវិមាត្រសំខាន់នៅក្នុង
វិមាត្រពីរហើយទីបី - ទំហំរបស់វាសមស្របនឹងអាតូមិច។ ព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ
គឺជាតំបន់ដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ជិតខាង។ អាតូមនៅព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិមានការកើនឡើង
ថាមពលធៀបនឹងអាតូមនៅខាងក្នុងគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ហើយជាលទ្ធផល ច្រើនទៀត
មានទំនោរចូលរួមក្នុងអន្តរកម្ម និងប្រតិកម្មផ្សេងៗ។ នៅព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ
មិនមានការរៀបចំអាតូមតាមលំដាប់ទេ។

នៅព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៅក្នុងដំណើរការនៃការគ្រីស្តាល់លោហៈកកកុញ
ភាពមិនបរិសុទ្ធផ្សេងៗ ពិការភាព ការរួមបញ្ចូលមិនមែនលោហធាតុ
ខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដ។ ជាលទ្ធផលចំណងលោហធាតុរវាងគ្រាប់ធញ្ញជាតិត្រូវបានខូច។
ហើយកម្លាំងរបស់លោហៈត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ ជាលទ្ធផលនៃរចនាសម្ព័ន្ធរំខាននៃព្រំដែន
ចុះខ្សោយឬពង្រឹងលោហៈដែលនាំឱ្យរៀងគ្នា។
intergranular (intergranular) ឬ transcrystalline (តាមបណ្តោយតួគ្រាប់ធញ្ញជាតិ)
ការបំផ្លិចបំផ្លាញ។ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់លោហៈមាននិន្នាការកាត់បន្ថយ
ថាមពលផ្ទៃនៃព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ដោយសារការលូតលាស់ និងការកន្ត្រាក់របស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ
វិសាលភាពនៃព្រំដែនរបស់ពួកគេ។ នៅក្រោមសកម្មភាពគីមីនៃព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ
កាន់តែសកម្ម ហើយជាលទ្ធផល ការខូចខាតច្រេះ
ចាប់ផ្តើមនៅតាមបណ្តោយព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ (លក្ខណៈពិសេសនេះផ្អែកលើមីក្រូវិភាគ
លោហៈក្នុងការផលិតផ្នែកស្តើង) ។
មានប្រភពមួយទៀតនៃការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយផ្ទៃនៃគ្រីស្តាល់
រចនាសម្ព័ន្ធដែក។ គ្រាប់ធញ្ញជាតិលោហៈត្រូវបានច្របូកច្របល់ទៅវិញទៅមកដោយមនុស្សជាច្រើន
ដឺក្រេ, បំណែកត្រូវបាន disoriented ដោយនាទី, និងប្លុកដែលបង្កើតឡើង
បំណែកត្រូវបានរំខានទៅវិញទៅមកសម្រាប់តែពីរបីវិនាទីប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើ ក
ពិចារណាគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៅកម្រិតពង្រីកខ្ពស់ វាប្រែថានៅខាងក្នុងវា។
មាន​តំបន់​ខុស​គ្នា​ដែល​ទាក់ទង​គ្នា​នៅ​មុំ 15 "...30"។
រចនាសម្ព័ន្ធបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាប្លុកឬ mosaic ហើយតំបន់ត្រូវបានគេហៅថាប្លុក។
រូបចម្លាក់។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃលោហធាតុនឹងអាស្រ័យលើទំហំប្លុក និងគ្រាប់ធញ្ញជាតិ និង
និងពីការតំរង់ទិសគ្នាទៅវិញទៅមក។

ប្លុកតម្រង់ទិសត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅជាបំណែកធំជាងនៅក្នុង
ដែលការតំរង់ទិសទូទៅនៅតែបំពាន ដូច្នេះ គ្រាប់ធញ្ញជាតិទាំងអស់។
ខូចចិត្តទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព
ភាពច្របូកច្របល់នៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិកើនឡើង។ ដំណើរការកំដៅដែលបណ្តាលឱ្យមានការបែងចែកគ្រាប់ធញ្ញជាតិ
ទៅជាបំណែកត្រូវបានគេហៅថាពហុកោណ។
ភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិអាស្រ័យលើទិសដៅនៅក្នុងលោហធាតុគឺ
ឈ្មោះគឺ anisotropy ។ Anisotropy គឺជាលក្ខណៈនៃសារធាតុទាំងអស់ជាមួយ
រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះ គ្រាប់ធញ្ញជាតិត្រូវបានរៀបចំដោយចៃដន្យក្នុងបរិមាណ
មានចំនួនអាតូមប្រហែលដូចគ្នាក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា និង
លក្ខណៈសម្បត្តិនៅតែដដែល បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា quasi-anisotropy
(មិនពិត - anisotropy) ។

ចំណុចខ្វះខាតគឺតូចក្នុងទំហំ និងទំហំបី
ខិតជិតដល់ចំណុច។ មួយនៃពិការភាពទូទៅបំផុតគឺ
កន្លែងទំនេរ, ឧ. កន្លែងដែលមិនត្រូវបានកាន់កាប់ដោយអាតូម (Schottky defect) ។ ជំនួសកន្លែងទំនេរ
ថ្នាំង អាតូមថ្មីអាចផ្លាស់ទី ហើយកន្លែងទំនេរ - "រន្ធ" ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅតាមបណ្តោយ
សង្កាត់។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ការប្រមូលផ្តុំកន្លែងទំនេរកើនឡើង។ ដូច្នេះ
ដូចជាអាតូម។ ដែលមានទីតាំងនៅជិតផ្ទៃ។ អាចមកលើផ្ទៃ
គ្រីស្តាល់។ ហើយអាតូមនឹងជំនួសកន្លែងរបស់វា។ បន្ថែមទៀតពីផ្ទៃ។
វត្តមាននៃកន្លែងទំនេរនៅក្នុងបន្ទះឈើផ្តល់ភាពចល័តដល់អាតូម។ ទាំងនោះ។ អនុញ្ញាតឱ្យពួកគេ។
ផ្លាស់ទីក្នុងដំណើរការនៃការសាយភាយ និងការសាយភាយដោយខ្លួនឯង។ ហើយដូច្នេះផ្តល់
ឥទ្ធិពលលើដំណើរការដូចជាភាពចាស់ ការបំបែកដំណាក់កាលបន្ទាប់បន្សំជាដើម។
ចំណុចខ្វះខាតផ្សេងទៀតគឺអាតូមដែលផ្លាស់ប្តូរទីតាំង
(Frenkel defect), i.e. អាតូមលោហធាតុខ្លួនឯងផុសចេញពីថ្នាំង
បន្ទះឈើ និងកន្លែងណាមួយនៅក្នុងចន្លោះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានៅនឹងកន្លែង
អាតូមផ្លាស់ទី កន្លែងទំនេរត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពបែបនេះ
តូច។ ដោយសារតែ ការបង្កើតរបស់ពួកគេទាមទារការចំណាយថាមពលដ៏សំខាន់។

នៅក្នុងលោហៈណាមួយមានអាតូមបរទេសនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ។ អេ
ដោយអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃភាពមិនបរិសុទ្ធនិងលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការចូលទៅក្នុងលោហៈពួកគេអាចធ្វើបាន
ត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងលោហៈឬនៅក្នុងទម្រង់នៃការរួមបញ្ចូលដាច់ដោយឡែក។ នៅ​លើ
លក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈត្រូវបានប៉ះពាល់ខ្លាំងបំផុតដោយការរំលាយបរទេស
ភាពមិនបរិសុទ្ធ អាតូមដែលអាចមានទីតាំងនៅចន្លោះអាតូម
លោហៈមូលដ្ឋាន - អាតូម interstitial ឬនៅថ្នាំងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់
លោហៈមូលដ្ឋាន - អាតូមជំនួស។ ប្រសិនបើអាតូមមិនបរិសុទ្ធគឺគួរឱ្យកត់សម្គាល់
អាតូមតិចជាងមុននៃលោហៈមូលដ្ឋាន បន្ទាប់មកពួកវាបង្កើតជាដំណោះស្រាយ interstitial ហើយប្រសិនបើ
ច្រើនទៀត - បន្ទាប់មកបង្កើតដំណោះស្រាយជំនួស។ ក្នុងករណីទាំងពីរបន្ទះឈើក្លាយជា
ការខូចទ្រង់ទ្រាយ និងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយរបស់វាប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់លោហៈ។

ពិការភាពលីនេអ៊ែរមានទំហំតូចជាពីរវិមាត្រនៅទីបីពួកគេអាចធ្វើបាន
ឈានដល់ប្រវែងនៃគ្រីស្តាល់ (គ្រាប់ធញ្ញជាតិ) ។ ពិការភាពលីនេអ៊ែររួមមានខ្សែសង្វាក់
កន្លែងទំនេរ។ អាតូម interstitial និងការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ការផ្លាស់ទីលំនៅគឺពិសេស
ប្រភេទនៃភាពមិនល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ តាមទស្សនៈនៃទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ
ភាពខ្លាំង ដំណាក់កាល និងការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានពិចារណា។ ការផ្លាស់ទីលំនៅ
ហៅថាភាពមិនល្អឥតខ្ចោះលីនេអ៊ែរ ដែលបង្កើតជាតំបន់មួយនៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់
ផ្លាស់ប្តូរ។ ទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងនៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ទី 30
នៃសតវត្សទី 20 ដោយរូបវិទូ Orovan, Polyani និង Taylor ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីដំណើរការនេះ។
ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកនៃសាកសពគ្រីស្តាល់។ ការប្រើប្រាស់របស់វាអនុញ្ញាត
ពន្យល់ពីធម្មជាតិនៃកម្លាំង និង ductility នៃលោហៈ។ ទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅបានផ្តល់ឱ្យ
ឱកាសដើម្បីពន្យល់ពីភាពខុសគ្នាដ៏ធំរវាងទ្រឹស្តី និងការអនុវត្ត
កម្លាំងនៃលោហៈ។
ប្រភេទសំខាន់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅគឺគែមនិងវីស។ តំបន់
ការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានបង្កើតឡើងប្រសិនបើបន្ទុកបន្ថែមលេចឡើងនៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់។
យន្តហោះពាក់កណ្តាលនៃអាតូម ដែលត្រូវបានគេហៅថា យន្តហោះបន្ថែម។ គែមរបស់នាងគឺ 1-1
បង្កើត​ពិការភាព​បន្ទះ​ឈើ​លីនេអ៊ែរ ដែល​ហៅ​ថា​ការ​រំកិល​គែម។
វាត្រូវបានសន្មត់តាមធម្មតាថាការផ្លាស់ទីលំនៅគឺវិជ្ជមានប្រសិនបើវាស្ថិតនៅខាងលើ
ផ្នែកនៃគ្រីស្តាល់ និងត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយសញ្ញា " " ប្រសិនបើការផ្លាស់ទីលំនៅនៅខាងក្រោម
ផ្នែក - អវិជ្ជមាន "T" ។ ការផ្លាស់ទីលំនៅនៃសញ្ញាដូចគ្នា repel និង
ផ្ទុយ - ត្រូវបានទាក់ទាញ។ គែមតានតឹង
ការផ្លាស់ទីលំនៅអាចផ្លាស់ទីតាមគ្រីស្តាល់ (តាមយន្តហោះកាត់) រហូតដល់
ឈានដល់ព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ (ប្លុក) ។ ក្នុងករណីនេះជំហានមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងតម្លៃនៃ
ចម្ងាយអន្តរអាតូមមួយ។

ការកាត់ផ្លាស្ទិចគឺជាផលវិបាក
ការផ្លាស់ទីលំនៅបន្តិចម្តង ៗ នៃការផ្លាស់ទីលំនៅនៅក្នុងយន្តហោះ
ផ្លាស់ប្តូរ។ ការរីករាលដាលនៃការរអិលតាមយន្តហោះ
ការរអិលកើតឡើងជាលំដាប់។ គ្រប់គ្នា
សកម្មភាពបឋមនៃការផ្លាស់ប្តូរការផ្លាស់ទីលំនៅពី
ទីតាំងមួយទៅទីតាំងមួយទៀតត្រូវបានសម្រេចដោយ
ការដាច់អាតូមបញ្ឈរតែមួយ
យន្តហោះ។ ដើម្បីផ្លាស់ទី dislocations អ្នកត្រូវការ
ការខិតខំប្រឹងប្រែងតិចជាងការរឹង
ការផ្លាស់ទីលំនៅនៃផ្នែកមួយនៃគ្រីស្តាល់ទាក់ទងទៅមួយផ្សេងទៀតនៅក្នុងយន្តហោះកាត់។ នៅ
ចលនារំកិលតាមទិសកាត់តាមគ្រីស្តាល់ទាំងមូល
មានការផ្លាស់ទីលំនៅនៃផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមរបស់វាដោយ interatomic តែមួយប៉ុណ្ណោះ។
ចម្ងាយ។ ជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ ការផ្លាស់ទីលំនៅមកលើផ្ទៃ
គ្រីស្តាល់និងបាត់។ ជំហានរអិលនៅតែមាននៅលើផ្ទៃ។

ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីស។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការកាត់មិនពេញលេញនៃគ្រីស្តាល់តាមបណ្តោយ
density Q. ផ្ទុយទៅនឹងការរំកិលគែម ការរំកិលវីស
ស្របទៅនឹងវ៉ិចទ័រផ្លាស់ប្តូរ។
ការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលគ្រីស្តាល់នៃលោហធាតុកំឡុងពេល
"ការដួលរលំ" នៃក្រុមទំនេរមួយ ក៏ដូចជានៅក្នុងដំណើរការនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក
និងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល។ លក្ខណៈសំខាន់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ dislocation
គឺជាដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ដង់ស៊ីតេ dislocation ត្រូវបានគេយល់ថាជា
ប្រវែងសរុបនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ l (សូមមើល) ក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ V
គ្រីស្តាល់ (cm3) ។ ដូច្នេះ។ វិមាត្រនៃដង់ស៊ីតេ dislocation, cm-2 ។ នៅ
លោហធាតុ annealed - 106...108 cm-2 ។ ជាមួយនឹងផ្លាស្ទិចត្រជាក់
deformation, ដង់ស៊ីតេ dislocation កើនឡើងដល់ 1011...1012 cm-2 ។ ច្រើនទៀត
ដង់ស៊ីតេ dislocation ខ្ពស់នាំឱ្យមានរូបរាងនៃ microcracks និង
ការបំផ្លាញលោហៈ។
នៅជិតបន្ទាត់ dislocation អាតូមត្រូវបានផ្លាស់ទីលំនៅពី
កន្លែងរបស់ពួកគេ និងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ
បណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតវាលស្ត្រេស (ខាងលើបន្ទាត់
dislocations បន្ទះឈើត្រូវបានបង្ហាប់ហើយខាងក្រោមវាត្រូវបានលាតសន្ធឹង) ។
តម្លៃនៃការផ្លាស់ទីលំនៅតែមួយនៃយន្តហោះ
កំណត់លក្ខណៈដោយវ៉ិចទ័ររបស់ប៊ឺហ្គឺ ខ ដែល
ឆ្លុះបញ្ចាំងទាំងតម្លៃដាច់ខាតនៃការផ្លាស់ប្តូរ និងតម្លៃរបស់វា។
ទិសដៅ។

ការដាក់ពង្រាយចម្រុះ។ ការផ្លាស់ទីលំនៅមិនអាចបញ្ចប់នៅខាងក្នុងបានទេ។
គ្រីស្តាល់ដោយមិនភ្ជាប់ទៅនឹងការផ្លាស់ទីលំនៅផ្សេងទៀត។ នេះធ្វើតាមការពិតដែល
dislocation គឺជាព្រំដែននៃតំបន់កាត់ ហើយតំបន់កាត់គឺតែងតែនៅទីនោះ
បន្ទាត់បិទ ហើយផ្នែកនៃខ្សែនេះអាចឆ្លងកាត់ខាងក្រៅ
ផ្ទៃគ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះ​ខ្សែ​ការ​ផ្លាស់​ទី​ត្រូវ​តែ​បិទ
នៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់ឬបញ្ចប់នៅលើផ្ទៃរបស់វា។
នៅពេលដែលព្រំដែននៃតំបន់កាត់ (បន្ទាត់ផ្លាស់ទីលំនៅ abcdf) ត្រូវបានបង្កើតឡើង
ផ្នែកត្រង់ស្របគ្នា និងកាត់កែងទៅនឹងវ៉ិចទ័រកាត់ និង
ករណីទូទៅបន្ថែមទៀតនៃខ្សែកោងកោង gh ។ នៅលើផ្នែក ab, ស៊ីឌី និង
ef គឺជាការផ្លាស់ប្តូរគែម; ដាច់ដោយឡែក
ផ្នែកនៃខ្សែកោងកោងមានគែម ឬ helical
ការតំរង់ទិស ប៉ុន្តែផ្នែកនៃខ្សែកោងនេះមិនកាត់កែង ឬប៉ារ៉ាឡែលទេ។
វ៉ិចទ័រកាត់ ហើយនៅក្នុងតំបន់ទាំងនេះមានការផ្លាស់ទីលំនៅនៃល្បាយ
ការតំរង់ទិស។

ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកនៃសាកសពគ្រីស្តាល់គឺទាក់ទងទៅនឹងបរិមាណ
ការផ្លាស់ទីលំនៅ, ទទឹងរបស់ពួកគេ, ការចល័ត, កម្រិតនៃអន្តរកម្មជាមួយនឹងពិការភាព
បន្ទះឈើ។ល។ លក្ខណៈនៃចំណងរវាងអាតូមប៉ះពាល់ដល់ភាពប្លាស្ទិក
គ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះនៅក្នុងមិនមែនលោហធាតុជាមួយនឹងចំណងទិសដៅរឹងរបស់ពួកគេ។
ការផ្លាស់ទីលំនៅគឺតូចចង្អៀតណាស់ពួកគេត្រូវការភាពតានតឹងខ្ពស់ដើម្បីចាប់ផ្តើម - ក្នុង 103
ដងធំជាងលោហៈ។ ជាលទ្ធផលការបាក់ឆ្អឹងផុយនៅក្នុង nonmetals
មកមុនការផ្លាស់ប្តូរ។
មូលហេតុចម្បងនៃកម្លាំងទាបនៃលោហធាតុពិតគឺ
វត្តមាននៃការផ្លាស់ទីលំនៅនិងភាពមិនល្អឥតខ្ចោះផ្សេងទៀតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសម្ភារៈ
រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ ទទួលបានគ្រីស្តាល់ដែលមិនមានការផ្លាស់ទីលំនៅ
នាំឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្លាំងនៃសម្ភារៈ។
សាខាខាងឆ្វេងនៃខ្សែកោងត្រូវគ្នាទៅនឹងការបង្កើត
ប្តេជ្ញាចិត្ត
ដោយមិនមានការផ្លាស់ទីលំនៅ
ទម្រង់បែបបទ
គ្រីស្តាល់ (ដែលគេហៅថា "វីស្គី") កម្លាំង
ដែលជិតនឹងទ្រឹស្តី។ ជាមួយនឹងកម្រិត
ដង់ស៊ីតេ dislocation និងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយផ្សេងទៀត។
គ្រីស្តាល់
ក្រឡាចត្រង្គ
ដំណើរការ
កាត់
វាកាន់តែងាយស្រួល ការផ្លាស់ទីលំនៅកាន់តែច្រើន
គឺនៅក្នុងភាគច្រើននៃលោហៈ។

លក្ខណៈមួយនៃលក្ខណៈនៃការផ្លាស់ទីលំនៅគឺវ៉ិចទ័រផ្លាស់ទីលំនៅ - វ៉ិចទ័រ
ប៊ឺហ្គឺ។ វ៉ិចទ័រ Burgers គឺជាវ៉ិចទ័របន្ថែមដែលត្រូវការ
ចូលទៅក្នុងវណ្ឌវង្កដែលបានពិពណ៌នាជុំវិញ dislocation ដើម្បីបិទ
វណ្ឌវង្កដែលត្រូវគ្នានឹងវានៅក្នុងបន្ទះឈើនៃគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អមួយបើកចំហ
ដោយសារតែការផ្លាស់ទីលំនៅ។ វណ្ឌវង្ក​ដែល​គូរ​តាម​បន្ទះ​ឈើ​ជុំវិញ​កន្លែង​នោះ ចូល
កន្លែងដែលមានការផ្លាស់ទីលំនៅនឹងប្រែទៅជាមិនបិទ (វណ្ឌវង្ក Burgers) ។ គម្លាត
វណ្ឌវង្កកំណត់លក្ខណៈនៃផលបូកនៃការផ្លាស់ទីលំនៅបន្ទះឈើយឺតទាំងអស់ដែលបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុង
តំបន់ជុំវិញការផ្លាស់ទីលំនៅគឺជាវ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺ។
សម្រាប់ការរំកិលគែម វ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺគឺកាត់កែង ខណៈពេលដែលសម្រាប់វីស
dislocations - ស្របទៅនឹងបន្ទាត់ dislocation ។ វ៉ិចទ័រ Burgers គឺជារង្វាស់
ការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដោយសារតែវត្តមាននៅក្នុងវា។
ការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ប្រសិនបើ dislocation ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងគ្រីស្តាល់ដោយការកាត់សុទ្ធ នោះវ៉ិចទ័រ
shift និងជាវ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺ។ វណ្ឌវង្កប៊ឺហ្គឺអាចផ្លាស់ប្តូរបាន។
តាមបណ្តោយបន្ទាត់ផ្លាស់ទីលំនៅ លាតសន្ធឹង ឬបង្ហាប់ក្នុងទិសដៅកាត់កែងទៅ
បន្ទាត់ dislocation ខណៈពេលដែលទំហំ និងទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រប៊ឺហ្គឺ
នៅថេរ។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងភាពតានតឹង ចំនួននៃប្រភពនៃការផ្លាស់ទីលំនៅនៅក្នុង
លោហៈនិងដង់ស៊ីតេរបស់ពួកគេកើនឡើង។ បន្ថែមពីលើការផ្លាស់ទីលំនៅស្របគ្នា។
ការផ្លាស់ទីលំនៅលេចឡើងក្នុងយន្តហោះ និងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។ ទីតាំង
ប៉ះ​ពាល់​គ្នា​ទៅ​វិញ​ទៅ​មក, រារាំង​គ្នា​ពី​ការ​លាយ​បញ្ចូល, ពួក​គេ​កើត​ឡើង
ការបំផ្លិចបំផ្លាញ (ការបំផ្លិចបំផ្លាញទៅវិញទៅមក) ។ល។ (ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ J. Gordon ក្នុងន័យធៀប
ហៅអន្តរកម្មរបស់ពួកគេនៅក្នុងដំណើរការនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក "ជិតស្និទ្ធ
ជីវិតនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ") ។ នៅពេលដែលដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅកើនឡើង ចលនារបស់ពួកគេ។
កាន់តែពិបាក ដែលទាមទារឲ្យមានការកើនឡើងនៃការអនុវត្ត
ផ្ទុកដើម្បីបន្តការខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ជាលទ្ធផលលោហៈត្រូវបានរឹង, ដែល
ត្រូវគ្នាទៅនឹងសាខាខាងស្តាំនៃខ្សែកោង។
ការផ្លាស់ទីលំនៅរួមជាមួយនឹងពិការភាពផ្សេងទៀតចូលរួមក្នុងដំណាក់កាល
ការបំប្លែង ការរៀបចំឡើងវិញ បម្រើជាមជ្ឈមណ្ឌលដែលត្រៀមរួចជាស្រេចក្នុងអំឡុងពេលមានភ្លៀងធ្លាក់
ដំណាក់កាលទីពីរពីដំណោះស្រាយរឹង។ នៅតាមបណ្តោយ dislocation អត្រានៃការសាយភាយគឺ
លំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងតាមរយៈបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ដោយគ្មានពិការភាព។
ការផ្លាស់ទីលំនៅបម្រើជាកន្លែងប្រមូលផ្តុំនៃអាតូមមិនបរិសុទ្ធ ជាពិសេស
ភាពមិនបរិសុទ្ធ interstitial ព្រោះវាជួយកាត់បន្ថយការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយបន្ទះឈើ។

ប្រសិនបើនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងខាងក្រៅការផ្លាស់ទីលំនៅលេចឡើងនៅក្នុងលោហៈ។
បន្ទាប់មកលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបត់បែននៃការផ្លាស់ប្តូរលោហៈនិងឥទ្ធិពលចាប់ផ្តើមប៉ះពាល់ដល់
សញ្ញានៃការខូចទ្រង់ទ្រាយដំបូង។ ប្រសិនបើលោហៈត្រូវបានទទួលរងនូវភាពទន់ខ្សោយ
ការខូចទ្រង់ទ្រាយផ្លាស្ទិចដោយបន្ទុកនៃសញ្ញាដូចគ្នាបន្ទាប់មកនៅពេលដែលសញ្ញាផ្លាស់ប្តូរ
បន្ទុក, ការថយចុះនៃភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងផ្លាស្ទិចដំបូង
ការខូចទ្រង់ទ្រាយ (ឥទ្ធិពល Bauschinger) ។
ការផ្លាស់ទីលំនៅដែលបានកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយបឋម
រូបរាងនៅក្នុងលោហៈនៃភាពតានតឹងសំណល់, ដែល, បន្ថែមឡើងជាមួយ
វ៉ុលប្រតិបត្តិការនៅពេលដែលសញ្ញានៃបន្ទុកផ្លាស់ប្តូរបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះ
កម្លាំងទិន្នផល។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកដំបូង
បរិមាណនៃការថយចុះនៃលក្ខណៈមេកានិចកើនឡើង។
ឥទ្ធិពល
Bauschinger
ច្បាស់
លេចឡើង
នៅ
មិនសំខាន់
បឋម
ការងាររឹង។
ខ្លី
វិស្សមកាល
តោង
សម្ភារៈ
លុបបំបាត់ការបង្ហាញទាំងអស់។
ឥទ្ធិពល Bauschinger ។ ឥទ្ធិពល
ចុះខ្សោយយ៉ាងខ្លាំងដោយ
ច្រើន
វដ្ត
ការផ្ទុក
សម្ភារៈ
ជាមួយ
វត្តមាននៃប្លាស្ទិកតូច
ការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃសញ្ញាផ្សេងៗគ្នា។

រាល់ពិការភាពដែលបានរាយបញ្ជីនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នាំឱ្យមាន
រូបរាងនៃភាពតានតឹងផ្ទៃក្នុង។ តាមកម្រិតសំឡេងដែលជាកន្លែងដែលពួកគេ។
គឺជាវ៉ុលបែងចែកដែលមានតុល្យភាពនៃប្រភេទ I, II និង III ។
ភាពតានតឹងខាងក្នុងនៃប្រភេទទីមួយគឺភាពតានតឹងក្នុងតំបន់
កើតឡើងរវាងផ្នែកបុគ្គលនៃផ្នែក ឬរវាងបុគ្គល
ផ្នែកនៃព័ត៌មានលម្អិត។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលភាពតានតឹងកម្ដៅដែលលេចឡើង
កំឡុងពេលបង្កើនល្បឿនកំដៅនិងត្រជាក់កំឡុងពេលផ្សារ ការព្យាបាលកំដៅ។
ភាពតានតឹងខាងក្នុងនៃប្រភេទទីពីរ - កើតឡើងនៅខាងក្នុងគ្រាប់ធញ្ញជាតិឬរវាង
គ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលនៅជិតខាងគឺដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធ dislocation នៃលោហៈ។
ភាពតានតឹងខាងក្នុងនៃប្រភេទ III - កើតឡើងនៅខាងក្នុងបរិមាណនៃលំដាប់
កោសិកាបឋមជាច្រើន; ប្រភពចំណុចគឺជាប្រភពសំខាន់
ពិការភាព។
ភាពតានតឹងផ្នែកខាងក្នុងគឺមានគ្រោះថ្នាក់ដោយសារតែ
បន្ថែមរហូតដល់វ៉ុលប្រតិបត្តិការជាក់ស្តែងហើយអាចនាំទៅដល់
ការបរាជ័យមុនកាលកំណត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ។

ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់

គ្រីស្តាល់ពិតប្រាកដណាមួយមិនមានរចនាសម្ព័ន្ធល្អឥតខ្ចោះទេ ហើយមានការរំលោភបំពានមួយចំនួននៃបន្ទះឈើដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។

ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្រូវបានបែងចែកទៅជាសូន្យវិមាត្រ មួយវិមាត្រ និងពីរវិមាត្រ។ ពិការភាពសូន្យវិមាត្រ (ចំណុច) អាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាថាមពល អេឡិចត្រូនិច និងអាតូមិច។

ទូទៅបំផុតគឺកង្វះថាមពល - ផុនណុន - ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយបណ្តោះអាសន្ននៃភាពទៀងទាត់នៃបន្ទះគ្រីស្តាល់ដែលបណ្តាលមកពីចលនាកម្ដៅ។ ពិការភាពថាមពលនៃគ្រីស្តាល់ក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវភាពមិនល្អឥតខ្ចោះនៃបន្ទះឈើបណ្តោះអាសន្ន (ស្ថានភាពរំភើប) ដែលបណ្តាលមកពីការប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មផ្សេងៗ៖ ពន្លឺ កាំរស្មីអ៊ិច ឬ γ-វិទ្យុសកម្ម α-វិទ្យុសកម្ម លំហូរនឺត្រុង។

ពិការភាពអេឡិចត្រូនិចរួមមាន អេឡិចត្រុងលើស កង្វះអេឡិចត្រុង (ចំណងដែលមិនបានបំពេញនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ - រន្ធ) និង excitons ។ ក្រោយមកទៀតគឺជាពិការភាពគូដែលមានអេឡិចត្រុង និងរន្ធមួយ ដែលត្រូវបានភ្ជាប់ដោយកម្លាំង Coulomb ។

ពិការភាពអាតូមបង្ហាញរាងដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងទម្រង់នៃកន្លែងទំនេរ (Schottky defects រូបភាព 1.37) ក្នុងទម្រង់នៃការផ្លាស់ទីលំនៅអាតូមពីកន្លែងមួយទៅ interstice (Frenkel defects រូបភាព 1.38) ក្នុងទម្រង់នៃការបញ្ចូល អាតូមបរទេសឬអ៊ីយ៉ុងចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើ (រូបភាព 1.39) ។ នៅក្នុងគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង ដើម្បីរក្សាអព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនីនៃគ្រីស្តាល់ ការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាព Schottky និង Frenkel ត្រូវតែដូចគ្នាសម្រាប់ទាំង cations និង anions ។

ពិការភាពលីនេអ៊ែរ (មួយវិមាត្រ) នៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់រួមមានការផ្លាស់ទីលំនៅ (បកប្រែជាភាសារុស្សីពាក្យ "ការផ្លាស់ទីលំនៅ" មានន័យថា "ការផ្លាស់ទីលំនៅ") ។ ប្រភេទនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដ៏សាមញ្ញបំផុតគឺការរំកិលគែម និងវីស។ ចរិតលក្ខណៈរបស់ពួកគេអាចត្រូវបានវិនិច្ឆ័យពីរូបភព។ 1.40-1.42 ។

នៅលើរូបភព។ 1.40, a បង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អមួយនៅក្នុងទម្រង់នៃក្រុមគ្រួសារនៃយន្តហោះអាតូមិចស្របគ្នាទៅវិញទៅមក។ ប្រសិនបើយន្តហោះមួយក្នុងចំណោមយន្តហោះទាំងនេះដាច់នៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់ (រូបភាព 1.40, ខ) នោះកន្លែងនៃការបែករបស់វាបង្កើតបានជាការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែម។ នៅក្នុងករណីនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីស (រូបភាព 1.40, គ) ធម្មជាតិនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់យន្តហោះអាតូមិកគឺខុសគ្នា។ មិនមានការបំបែកនៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់នៃយន្តហោះអាតូមិកណាមួយនោះទេ ប៉ុន្តែយន្តហោះអាតូមិកខ្លួនឯងគឺជាប្រព័ន្ធស្រដៀងទៅនឹងជណ្តើរវង់។ សរុបមក នេះគឺជាយន្តហោះអាតូមិកមួយ ដែលបត់តាម helix ។ ប្រសិនបើយើងទៅជុំវិញយន្តហោះនេះជុំវិញអ័ក្សនៃការរំកិលវីស (បន្ទាត់ដាច់ ៗ ក្នុងរូបភាព 1.40, គ) បន្ទាប់មករាល់វេនយើងនឹងឡើងឬធ្លាក់ចុះដោយទីលានវីសមួយស្មើនឹងចម្ងាយ interplanar ។

ការសិក្សាលម្អិតអំពីរចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់ (ដោយប្រើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង និងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត) បានបង្ហាញថា គ្រីស្តាល់តែមួយមានដុំតូចៗមួយចំនួនធំ មានភាពច្របូកច្របល់បន្តិចដែលទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក។ បន្ទះឈើនៅខាងក្នុងប្លុកនីមួយៗអាចចាត់ទុកថាល្អឥតខ្ចោះ ប៉ុន្តែវិមាត្រនៃតំបន់ទាំងនេះនៃលំដាប់ដ៏ល្អនៅខាងក្នុងគ្រីស្តាល់គឺតូចណាស់៖ វាត្រូវបានគេជឿថាវិមាត្រលីនេអ៊ែរនៃប្លុកស្ថិតនៅចន្លោះពី 10-6 ទៅ 10-4 ។ សង់​ទី​ម៉ែ​ត។

ការផ្លាស់ទីលំនៅជាក់លាក់ណាមួយអាចត្រូវបានតំណាងថាជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែម ​​និងវីស។

ពិការភាពពីរវិមាត្រ (planar) រួមមានព្រំដែនរវាងគ្រាប់ធញ្ញជាតិគ្រីស្តាល់ និងជួរនៃការផ្លាស់ទីលំនៅលីនេអ៊ែរ។ ផ្ទៃគ្រីស្តាល់ខ្លួនឯងក៏អាចចាត់ទុកថាជាពិការភាពពីរវិមាត្រផងដែរ។

ចំណុចខ្វះខាតដូចជាកន្លែងទំនេរមាននៅគ្រប់គ្រីស្តាល់ ទោះបីជាវាត្រូវបានដាំដុះយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នយ៉ាងណាក៏ដោយ។ លើសពីនេះទៅទៀត នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ពិតប្រាកដ កន្លែងទំនេរកើតឡើងឥតឈប់ឈរ ហើយបាត់ទៅវិញនៅក្រោមសកម្មភាពនៃការប្រែប្រួលកម្ដៅ។ យោងតាមរូបមន្ត Boltzmann កំហាប់លំនឹងនៃកន្លែងទំនេរ pv នៅក្នុងគ្រីស្តាល់នៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ (T) ត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម:

ដែល n ជាចំនួនអាតូមក្នុងមួយឯកតាបរិមាណនៃគ្រីស្តាល់ អ៊ី គឺជាមូលដ្ឋាននៃលោការីតធម្មជាតិ k គឺជាថេរ Boltzmann Ev គឺជាថាមពលនៃការបង្កើតទំនេរ។

សម្រាប់គ្រីស្តាល់ភាគច្រើន ថាមពលបង្កើតទំនេរគឺប្រហែលស្មើនឹង 1 eV នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ kT » 0.025 eV,

ដូចនេះ

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង កំហាប់ដែលទាក់ទងនៃកន្លែងទំនេរកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស៖ នៅ T = 600°K វាឡើងដល់ 10–5 ហើយនៅ 900°K–10–2។

ការពិចារណាស្រដៀងគ្នានេះអាចត្រូវបានធ្វើឡើងទាក់ទងនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel ដោយគិតគូរថាថាមពលនៃការបង្កើតការផ្សាំគឺខ្ពស់ជាងច្រើន (នៃលំដាប់នៃ 3-5 eV) ។

ទោះបីជាកំហាប់ដែលទាក់ទងនៃពិការភាពអាតូមិកអាចមានតិចតួចក៏ដោយ ការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈរូបវន្តនៃគ្រីស្តាល់ដែលបណ្តាលមកពីពួកវាអាចមានទំហំធំសម្បើម។ ពិការភាពអាតូមិកអាចប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច អគ្គិសនី ម៉ាញ៉េទិច និងអុបទិកនៃគ្រីស្តាល់។ ជាឧទាហរណ៍មួយ យើងនឹងលើកឧទាហរណ៍មួយមក៖ រាប់ពាន់ភាគរយនៃអាតូមិកនៃសារធាតុមិនបរិសុទ្ធមួយចំនួននៅក្នុងគ្រីស្តាល់ semiconductor សុទ្ធផ្លាស់ប្តូរភាពធន់នឹងអគ្គិសនី 105-106 ដង។

ការផ្លាស់ទីលំនៅ ដែលត្រូវបានពង្រីកពិការភាពនៃគ្រីស្តាល់ គ្របដណ្ដប់ដោយវាលយឺតនៃបន្ទះឈើដែលខូចទ្រង់ទ្រាយ មានចំនួនថ្នាំងធំជាងពិការភាពអាតូមិក។ ទទឹងនៃស្នូល dislocation គឺគ្រាន់តែជាកំឡុងពេលបន្ទះឈើមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ខណៈពេលដែលប្រវែងរបស់វាឈានដល់រាប់ពាន់ដង។ ថាមពលនៃការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាស្ថិតនៅលើលំដាប់នៃ 4 10 -19 J ក្នុង 1 ម៉ែត្រនៃប្រវែងនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ ថាមពលផ្លាស់ទីលំនៅដែលបានគណនាសម្រាប់ចម្ងាយអន្តរអាតូមមួយតាមបណ្តោយប្រវែងនៃការផ្លាស់ទីលំនៅសម្រាប់គ្រីស្តាល់ផ្សេងៗគ្នាស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពី 3 ទៅ 30 អ៊ីវី។ ថាមពលដ៏ធំបែបនេះដែលទាមទារដើម្បីបង្កើតការផ្លាស់ទីលំនៅគឺជាហេតុផលដែលថាចំនួនរបស់ពួកគេគឺអនុវត្តដោយឯករាជ្យនៃសីតុណ្ហភាព (ការផ្លាស់ទីលំនៅ athermicity) ។ មិន​ដូច​តំណែង​ទំនេរ [cf. រូបមន្ត (1.1) ប្រូបាប៊ីលីតេនៃរូបរាងនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដោយសារការប្រែប្រួលនៃចលនាកម្ដៅគឺតិចតួចបំផុតសម្រាប់ជួរសីតុណ្ហភាពទាំងមូលដែលស្ថានភាពគ្រីស្តាល់អាចធ្វើទៅបាន។

ទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់បំផុតនៃការផ្លាស់ទីលំនៅគឺការចល័តដ៏ងាយស្រួលរបស់ពួកគេ និងអន្តរកម្មសកម្មជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក និងជាមួយនឹងពិការភាពបន្ទះឈើផ្សេងទៀត។ ដោយមិនគិតពីយន្តការនៃចលនា dislocation យើងចង្អុលបង្ហាញថាដើម្បីបង្កឱ្យមានចលនា dislocation វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតភាពតានតឹងកាត់តូចមួយនៃលំដាប់នៃ 0.1 គីឡូក្រាម / mm2 នៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ស្ថិតក្រោមឥទ្ធិពលនៃភាពតានតឹងបែបនេះ ការផ្លាស់ទីលំនៅនឹងផ្លាស់ទីក្នុងគ្រីស្តាល់ រហូតទាល់តែវាជួបប្រទះនឹងឧបសគ្គណាមួយ ដែលអាចជាព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ការផ្លាស់ទីលំនៅមួយទៀត អាតូម interstitial ជាដើម។ ឧបសគ្គដែលបង្កើតជារង្វិលជុំពង្រីកដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានបិទ និងបង្កើតជារង្វិលជុំបំបែកដាច់ដោយឡែក ហើយនៅក្នុងតំបន់នៃរង្វិលជុំពង្រីកដាច់ដោយឡែកនៅតែមានផ្នែកនៃការផ្លាស់ទីលំនៅលីនេអ៊ែរ (រវាងឧបសគ្គពីរ) ដែលនៅក្រោម ឥទ្ធិពលនៃភាពតានតឹងខាងក្រៅគ្រប់គ្រាន់ នឹងពត់ម្តងទៀត ហើយដំណើរការទាំងមូលនឹងកើតឡើងម្តងទៀត។ ដូច្នេះ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា អន្តរកម្មនៃការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងជាមួយនឹងឧបសគ្គនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃចំនួន dislocations (គុណរបស់ពួកគេ)។

នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ដែកដែលមិនខូចទ្រង់ទ្រាយ ការផ្លាស់ទីលំនៅ 106-108 ឆ្លងកាត់តំបន់ 1 cm2; កំឡុងពេលខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក ដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅកើនឡើងរាប់ពាន់ដង ហើយជួនកាលរាប់លានដង។

ចូរយើងពិចារណាពីឥទ្ធិពលនៃពិការភាពគ្រីស្តាល់ទៅលើកម្លាំងរបស់វា។

កម្លាំងនៃគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អអាចត្រូវបានគណនាថាជាកម្លាំងដែលចាំបាច់ដើម្បីបំបែកអាតូម (អ៊ីយ៉ុង ម៉ូលេគុល) ពីគ្នាទៅវិញទៅមក ឬដើម្បីផ្លាស់ទីពួកវា យកឈ្នះលើកម្លាំងនៃទំនាក់ទំនងអន្តរអាតូម ពោលគឺ កម្លាំងដ៏ល្អនៃគ្រីស្តាល់គួរតែត្រូវបានកំណត់ដោយ ផលិតផលនៃទំហំនៃកម្លាំងនៃការភ្ជាប់អន្តរអាតូមដោយចំនួនអាតូមក្នុងមួយឯកតានៃផ្នែកឆ្លងកាត់ដែលត្រូវគ្នានៃគ្រីស្តាល់។ កម្លាំងកាត់នៃគ្រីស្តាល់ពិតជាធម្មតាគឺពីបីទៅបួនលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រទាបជាងកម្លាំងដ៏ល្អដែលបានគណនា។ ការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្លាំងរបស់គ្រីស្តាល់បែបនេះ មិនអាចពន្យល់បានដោយការថយចុះនៃផ្ទៃផ្នែកឆ្លងកាត់នៃសំណាកនោះទេ ដោយសាររន្ធញើស បែហោងធ្មែញ និងមីក្រូក្រាស ព្រោះប្រសិនបើកម្លាំងត្រូវបានចុះខ្សោយដោយកត្តា 1000 នោះ បែហោងធ្មែញគួរតែកាន់កាប់ 99.9% នៃផ្នែកឆ្លងកាត់នៃគ្រីស្តាល់។

ម៉្យាងវិញទៀត កម្លាំងនៃសំណាកគ្រីស្តាល់តែមួយ ក្នុងបរិមាណទាំងមូលដែលប្រមាណការតំរង់ទិសដូចគ្នានៃអ័ក្សគ្រីស្តាល់ត្រូវបានរក្សាទុក គឺទាបជាងកម្លាំងនៃវត្ថុធាតុ polycrystalline យ៉ាងខ្លាំង។ វាត្រូវបានគេដឹងផងដែរថានៅក្នុងករណីមួយចំនួនគ្រីស្តាល់ដែលមានចំនួនច្រើននៃពិការភាពមានកម្លាំងខ្ពស់ជាងគ្រីស្តាល់ដែលមានចំនួនតូចជាងនៃពិការភាព។ ជាឧទាហរណ៍ ដែកដែលជាដែក "ខូច" ដោយភាពមិនបរិសុទ្ធនៃកាបូន និងសារធាតុបន្ថែមផ្សេងទៀត មានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចខ្ពស់ជាងដែកសុទ្ធ។

ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះនៃគ្រីស្តាល់

រហូតមកដល់ពេលនេះ យើងបានចាត់ទុកគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អ។ នេះបានអនុញ្ញាតឱ្យយើងពន្យល់ពីលក្ខណៈមួយចំនួននៃគ្រីស្តាល់។ តាមពិតគ្រីស្តាល់មិនល្អឥតខ្ចោះទេ។ ពួកវាអាចមានមួយចំនួនធំនៃពិការភាពផ្សេងៗ។ លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់គ្រីស្តាល់ ជាពិសេសអគ្គិសនី និងផ្សេងទៀត ក៏អាស្រ័យលើកម្រិតនៃភាពល្អឥតខ្ចោះនៃគ្រីស្តាល់ទាំងនេះផងដែរ។ លក្ខណៈសម្បត្តិបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា លក្ខណៈសម្បត្តិរសើបតាមរចនាសម្ព័ន្ធ។ ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះមាន 4 ប្រភេទសំខាន់ៗនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ និងមួយចំនួនដែលមិនមែនជាមូលដ្ឋាន។

ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះសំខាន់ៗរួមមាន:

1) ចំណុចខ្វះខាត។ពួកវារួមបញ្ចូលកន្លែងទទេនៅក្នុងបន្ទះឈើ (កន្លែងទំនេរ) អាតូម interstitial បន្ថែម និងពិការភាពមិនបរិសុទ្ធ (ភាពមិនបរិសុទ្ធជំនួស និង interstitial) ។

2) ពិការភាពលីនេអ៊ែរ។(ការផ្លាស់ទីលំនៅ) ។

3) ពិការភាពយន្តហោះ។ពួកវារួមបញ្ចូលៈ ផ្ទៃនៃគ្រប់ប្រភេទនៃការរួមបញ្ចូលផ្សេងទៀត ស្នាមប្រេះ ផ្ទៃខាងក្រៅ។

4) ពិការភាពកម្រិតសំឡេង។ពួកគេរួមបញ្ចូលការរួមបញ្ចូលខ្លួនឯង ភាពមិនបរិសុទ្ធពីបរទេស។

ភាពមិនល្អឥតខ្ចោះសំខាន់ៗរួមមាន:

1) អេឡិចត្រុងនិងរន្ធគឺជាពិការភាពអេឡិចត្រូនិច។

2) Phonons, photons និង quasiparticles ផ្សេងទៀតដែលមាននៅក្នុងគ្រីស្តាល់ក្នុងរយៈពេលកំណត់មួយ។

អេឡិចត្រុងនិងរន្ធ

តាមការពិត ពួកវាមិនប៉ះពាល់ដល់វិសាលគមថាមពលនៃគ្រីស្តាល់ក្នុងស្ថានភាពមិនរំភើបនោះទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង នៅT¹0 (សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត) អេឡិចត្រុង និងរន្ធអាចរំភើបនៅក្នុងបន្ទះឈើដោយខ្លួនឯង ហើយនៅលើដៃម្ខាងទៀត ពួកគេអាចត្រូវបានគេចាក់បញ្ចូល (ណែនាំ) ចូលទៅក្នុងវាពីខាងក្រៅ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត អេឡិចត្រុង និងរន្ធអាចនាំឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយនៃបន្ទះឈើដោយខ្លួនឯង ហើយម្យ៉ាងវិញទៀត ដោយសារអន្តរកម្មជាមួយនឹងពិការភាពផ្សេងទៀត ធ្វើឱ្យរំខានដល់វិសាលគមថាមពលនៃគ្រីស្តាល់។

ហ្វូតុន

ពួកគេមិនអាចចាត់ទុកថាជាភាពមិនល្អឥតខ្ចោះពិតប្រាកដនោះទេ។ ទោះបីជាហ្វូតុងមានថាមពល និងសន្ទុះជាក់លាក់ក៏ដោយ ប្រសិនបើថាមពលនេះមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតគូរន្ធអេឡិចត្រុងនោះ ក្នុងករណីនេះគ្រីស្តាល់នឹងមានតម្លាភាពចំពោះហ្វូតុង ពោលគឺវានឹងឆ្លងកាត់វាដោយសេរី ដោយមិនមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈ។ វាត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងការចាត់ថ្នាក់ព្រោះវាអាចប៉ះពាល់ដល់វិសាលគមថាមពលនៃគ្រីស្តាល់តាមរយៈអន្តរកម្មជាមួយនឹងភាពមិនល្អឥតខ្ចោះផ្សេងទៀត ជាពិសេសជាមួយនឹងអេឡិចត្រុង និងរន្ធ។

ចំណុចមិនល្អឥតខ្ចោះ (ពិការភាព)

នៅ T¹0 វាអាចបង្ហាញថាថាមពលនៃភាគល្អិតនៅថ្នាំងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់នឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទេរភាគល្អិតពីថ្នាំងទៅចន្លោះមួយ។ នៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់នីមួយៗនឹងត្រូវគ្នាទៅនឹងកំហាប់ជាក់លាក់របស់វាផ្ទាល់នៃចំណុចខ្វះខាតបែបនេះ។ ផ្នែកមួយនៃពិការភាពនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសារតែការផ្ទេរភាគល្អិតពីថ្នាំងទៅចន្លោះ ហើយមួយចំនួននៃពួកវានឹងបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ (ការថយចុះនៃការប្រមូលផ្តុំ) ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរពីចន្លោះទៅថ្នាំង។ ដោយសារតែភាពស្មើគ្នានៃលំហូរសីតុណ្ហភាពនីមួយៗនឹងមានកំហាប់ផ្ទាល់ខ្លួននៃចំណុចខ្វះខាត។ ពិការភាពបែបនេះដែលជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាតូម interstitial និងកន្លែងទំនេរដែលនៅសល់) cancia) គឺជាពិការភាព Frenkel ។ ភាគល្អិតមួយចេញពីស្រទាប់ជិតផ្ទៃ ដោយសារសីតុណ្ហភាពអាចទៅដល់ផ្ទៃ) ផ្ទៃគឺជាការលិចគ្មានទីបញ្ចប់នៃភាគល្អិតទាំងនេះ)។ បន្ទាប់មកកន្លែងទំនេរមួយ (កន្លែងទំនេរ) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ជិតផ្ទៃ។ គេហទំព័រឥតគិតថ្លៃនេះអាចត្រូវបានកាន់កាប់ដោយអាតូមកាន់តែជ្រៅ ដែលស្មើនឹងចលនានៃកន្លែងទំនេរជ្រៅទៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាពិការភាព Schottky ។ មនុស្សម្នាក់អាចស្រមៃមើលយន្តការនៃការបង្កើតពិការភាពខាងក្រោម។ ភាគល្អិតផ្លាស់ទីពីផ្ទៃចូលទៅក្នុងជម្រៅនៃគ្រីស្តាល់ ហើយអាតូម interstitial បន្ថែមដោយគ្មានចន្លោះទំនេរលេចឡើងក្នុងកម្រាស់នៃគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពប្រឆាំងនឹងស្កុតឡេន។

ការបង្កើតចំណុចខ្វះខាត

មានយន្តការសំខាន់បីសម្រាប់ការបង្កើតចំណុចខ្វះខាតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់មួយ។

ការឡើងរឹង។ គ្រីស្តាល់ត្រូវបានកំដៅទៅសីតុណ្ហភាពដ៏សំខាន់ (កើនឡើង) ខណៈពេលដែលសីតុណ្ហភាពនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងកំហាប់ដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អនៃចំណុចខ្វះខាត (កំហាប់លំនឹង) ។ នៅសីតុណ្ហភាពនីមួយៗការប្រមូលផ្តុំលំនឹងនៃចំណុចខ្វះខាតត្រូវបានបង្កើតឡើង។ សីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្ពស់ កំហាប់នៃចំណុចខ្វះខាតកាន់តែខ្ពស់។ ប្រសិនបើសម្ភារៈដែលកំដៅដូច្នេះត្រូវត្រជាក់ភ្លាមៗ ក្នុងករណីនេះ ចំណុចខ្វះខាតលើសនេះនឹងប្រែទៅជាកក ដែលមិនត្រូវនឹងសីតុណ្ហភាពទាបនេះទេ។ ដូច្នេះលើសមួយត្រូវបានទទួលដោយគោរពទៅនឹងកំហាប់លំនឹងនៃចំណុចខ្វះខាត។

ផលប៉ះពាល់លើគ្រីស្តាល់ដោយកម្លាំងខាងក្រៅ (វាល) ។ ក្នុងករណីនេះថាមពលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការបង្កើតចំណុចខ្វះខាតត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅគ្រីស្តាល់។

វិទ្យុសកម្មនៃគ្រីស្តាល់ដែលមានភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់។ ផលប៉ះពាល់សំខាន់បីគឺអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែការ irradiation ខាងក្រៅនៅក្នុងគ្រីស្តាល់មួយ:

1) អន្តរកម្ម Elastic នៃភាគល្អិតជាមួយបន្ទះឈើមួយ។

2) អន្តរកម្មមិនស្មើគ្នា (អ៊ីយ៉ូដនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងបន្ទះឈើ) នៃភាគល្អិតជាមួយបន្ទះឈើ។

3) ការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែរដែលអាចកើតមាន (ការផ្លាស់ប្តូរ) ។

នៅក្នុងឥទ្ធិពលទី 2 និងទី 3 ឥទ្ធិពលទីមួយតែងតែមានវត្តមាន។ អន្តរកម្មនៃការបត់បែនទាំងនេះមានឥទ្ធិពលពីរ: នៅលើដៃមួយពួកគេបង្ហាញរាងដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងទម្រង់នៃការរំញ័របន្ទះយឺតដែលនាំឱ្យមានការបង្កើតពិការភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៅលើដៃផ្សេងទៀត។ ក្នុងករណីនេះថាមពលនៃវិទ្យុសកម្មឧបទ្ទវហេតុត្រូវតែលើសពីថាមពលកម្រិតសម្រាប់ការបង្កើតពិការភាពរចនាសម្ព័ន្ធ។ ថាមពលកម្រិតនេះជាធម្មតាខ្ពស់ជាង 2-3 ដងនៃថាមពលដែលត្រូវការសម្រាប់ការបង្កើតពិការភាពរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមលក្ខខណ្ឌ adiabatic ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ adiabatic សម្រាប់ស៊ីលីកុន (Si) ថាមពលបង្កើត adiabatic គឺ 10 eV ថាមពលកម្រិតគឺ 25 eV ។ សម្រាប់ការបង្កើតកន្លែងទំនេរនៅក្នុងស៊ីលីកុនវាចាំបាច់ថាថាមពលនៃវិទ្យុសកម្មខាងក្រៅមានយ៉ាងហោចណាស់ច្រើនជាង 25 eV ហើយមិនមែន 10 eV ដូចជាសម្រាប់ដំណើរការ adiabatic ។ វាអាចទៅរួចដែលថានៅថាមពលដ៏សំខាន់នៃវិទ្យុសកម្មឧបទ្ទវហេតុ ភាគល្អិតមួយ (1 quantum) នាំឱ្យមានការបង្កើតមិនមែនមួយទេប៉ុន្តែមានពិការភាពជាច្រើន។ ដំណើរការអាចធ្លាក់ចុះ។

ការប្រមូលផ្តុំចំណុចខ្វះខាត

ចូរយើងស្វែងរកការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel ។

ចូរយើងសន្មត់ថាមានភាគល្អិត N នៅថ្នាំងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ នៃទាំងនេះ n ភាគល្អិតបានផ្លាស់ប្តូរពី nodes ទៅ internode ។ សូមឱ្យថាមពលបង្កើតពិការភាព Fresnel គឺជាអេហ្វ។ បន្ទាប់មកប្រូបាប៊ីលីតេដែលថាភាគល្អិតមួយបន្ថែមទៀតនឹងផ្លាស់ទីពីថ្នាំងមួយទៅចន្លោះមួយនឹងសមាមាត្រទៅនឹងចំនួននៃភាគល្អិតដែលនៅតែអង្គុយក្នុងថ្នាំង (N-n) ហើយចំពោះកត្តា Boltzmann នោះគឺ ~ ។ និងចំនួនសរុបនៃភាគល្អិតដែលបានឆ្លងពីថ្នាំងទៅ internode ~ ។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងរកឃើញចំនួននៃភាគល្អិតឆ្លងកាត់ពី interstices ទៅ nodes (ផ្សំឡើងវិញ) ។ ចំនួននេះគឺសមាមាត្រទៅនឹង n ហើយសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនកន្លែងទំនេរនៅក្នុងថ្នាំង ឬជាប្រូបាប៊ីលីតេដែលភាគល្អិតនឹងជំពប់ដួលលើថ្នាំងទទេ (នោះគឺ ~) ។ ~ ។ បន្ទាប់មកការផ្លាស់ប្តូរសរុបនៃចំនួនភាគល្អិតនឹងស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងបរិមាណទាំងនេះ៖

យូរ ៗ ទៅលំហូរនៃភាគល្អិតពីថ្នាំងទៅចន្លោះហើយក្នុងទិសដៅផ្ទុយនឹងក្លាយទៅជាស្មើគ្នា ពោលគឺស្ថានភាពស្ថានីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ចាប់តាំងពីចំនួននៃភាគល្អិតនៅក្នុង interstices គឺតិចជាងចំនួនសរុបនៃថ្នាំង, បន្ទាប់មក n អាចត្រូវបានធ្វេសប្រហែសនិង។ ពីទីនេះយើងរកឃើញ

គឺជាការប្រមូលផ្តុំ Frenkel នៃពិការភាព ដែល a និង b គឺជាមេគុណដែលមិនស្គាល់។ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តស្ថិតិចំពោះការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel ហើយពិចារណាថា N' គឺជាចំនួននៃ interstices យើងអាចរកឃើញការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel: ដែល N ជាចំនួនភាគល្អិត N គឺជាចំនួន នៃ interstices ។

ដំណើរការនៃការបង្កើតពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel គឺជាដំណើរការ bimolecular (ដំណើរការ 2 ផ្នែក) ។ ទន្ទឹមនឹងនេះដំណើរការនៃការបង្កើតពិការភាពយោងទៅតាម Schottky គឺជាដំណើរការ monomolecular ។

ពិការភាព Schottky តំណាងឱ្យកន្លែងទំនេរមួយ។ ដោយបានអនុវត្តហេតុផលស្រដៀងគ្នាសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំពិការភាព Frenkel យើងទទួលបានកំហាប់ពិការភាព Schottky ក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោម: ដែលជាកន្លែងដែល nsh គឺជាការប្រមូលផ្តុំពិការភាព Schottky Esh គឺជាថាមពលបង្កើតពិការភាព Schottky ។ ដោយសារដំណើរការបង្កើត Schottky គឺ monomolecular មិនដូចពិការភាព Frenkel មិនមាននិទស្សន្ត 2 នៅក្នុងភាគបែងនៃនិទស្សន្តទេ។ ដំណើរការបង្កើតឧទាហរណ៍ ពិការភាព Frenkel គឺជាលក្ខណៈនៃគ្រីស្តាល់អាតូមិក។ សម្រាប់គ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង ពិការភាព ជាឧទាហរណ៍ យោងទៅតាម Schottky អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងជាគូប៉ុណ្ណោះ។ នេះគឺដោយសារតែដើម្បីរក្សាអព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនីនៃគ្រីស្តាល់អ៊ីយ៉ុង វាចាំបាច់ក្នុងការដែលគូនៃអ៊ីយ៉ុងនៃសញ្ញាផ្ទុយលេចឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅលើផ្ទៃ។ នោះគឺការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពគូបែបនេះអាចត្រូវបានតំណាងថាជាដំណើរការ bimolecular: . ឥឡូវនេះយើងអាចរកឃើញសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel ទៅនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃពិការភាពយោងទៅតាម Schottky: ~ ។ ថាមពលនៃការបង្កើតពិការភាពគូយោងទៅតាម Schottky Er និងថាមពលនៃការបង្កើតពិការភាពយោងទៅតាម Frenkel Ef មានតម្លៃប្រហែល 1 eV ហើយអាចខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកតាមលំដាប់នៃភាគដប់នៃ eV ។ KT សម្រាប់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់មានតម្លៃនៃលំដាប់នៃ 0.03 eV ។ បន្ទាប់មក ~ ។ ដូច្នេះវាដូចខាងក្រោមថាសម្រាប់គ្រីស្តាល់ជាក់លាក់មួយ ប្រភេទជាក់លាក់នៃចំណុចខ្វះខាតនឹងគ្របដណ្តប់។

អត្រានៃចលនានៃពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់

ការសាយភាយគឺជាដំណើរការនៃការផ្លាស់ទីភាគល្អិតនៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់លើចម្ងាយម៉ាក្រូស្កូបដោយសារតែការប្រែប្រួល (ការផ្លាស់ប្តូរ) នៅក្នុងថាមពលកម្ដៅ។ ប្រសិនបើភាគល្អិតដែលផ្លាស់ទីគឺជាភាគល្អិតនៃបន្ទះឈើដោយខ្លួនឯងនោះយើងកំពុងនិយាយអំពីការសាយភាយដោយខ្លួនឯង។ ប្រសិនបើភាគល្អិតដែលជនបរទេសចូលរួមក្នុងចលនានោះ យើងកំពុងនិយាយអំពី heterodiffusion ។ ចលនានៃភាគល្អិតទាំងនេះនៅក្នុងបន្ទះឈើអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយយន្តការជាច្រើន៖

ដោយសារតែចលនានៃអាតូម interstitial ។

ដោយសារតែចលនានៃកន្លែងទំនេរ។

ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរគ្នាទៅវិញទៅមកនៃកន្លែងនៃអាតូម interstitial និងកន្លែងទំនេរ។

ការសាយភាយដោយសារតែចលនានៃអាតូម interstitial

តាមពិតវាមានពីរដំណាក់កាល៖

អាតូម interstitial ត្រូវតែបង្កើតនៅក្នុងបន្ទះឈើ។

អាតូម interstitial ត្រូវតែផ្លាស់ទីនៅក្នុងបន្ទះឈើ។

ទីតាំងនៅចន្លោះប្រហោងត្រូវគ្នាទៅនឹងថាមពលសក្តានុពលអប្បបរមា

ឧទាហរណ៍៖ យើងមានបន្ទះឈើ។ ភាគល្អិតនៅក្នុងចន្លោះ។

ដើម្បីឱ្យភាគល្អិតឆ្លងកាត់ពីចន្លោះមួយទៅចំណុចបន្ទាប់ វាត្រូវតែជម្នះឧបសគ្គដ៏មានសក្តានុពលដែលមានកម្ពស់ Em ។ ភាពញឹកញាប់នៃភាគល្អិត hops ពីចន្លោះមួយទៅមួយទៀតនឹងមានសមាមាត្រ។ អនុញ្ញាតឱ្យប្រេកង់យោលនៃភាគល្អិតត្រូវគ្នាទៅនឹង interstices v ។ ចំនួននៃ interstices ជិតខាងគឺស្មើនឹង Z ។ បន្ទាប់មកប្រេកង់លោតគឺ៖ .

ការសាយភាយដោយសារតែចលនានៃកន្លែងទំនេរ

ដំណើរ​ការ​នៃ​ការ​សាយភាយ​ដោយ​សារ​តែ​កន្លែង​ទំនេរ​ក៏​ជា​ជំហាន​ទី 2 ដែរ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត កន្លែងទំនេរត្រូវតែបង្កើតឡើង ម្យ៉ាងវិញទៀតវាត្រូវតែផ្លាស់ទី។ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាទំហំទំនេរ (គេហទំព័រឥតគិតថ្លៃ) ដែលភាគល្អិតអាចផ្លាស់ទីក៏មានត្រឹមតែប្រភាគជាក់លាក់នៃពេលវេលាតាមសមាមាត្រដែល Ev គឺជាថាមពលនៃការបង្កើតកន្លែងទំនេរ។ ហើយភាពញឹកញាប់នៃការលោតនឹងមើលទៅដូច៖ ដែល Em គឺជាថាមពលនៃចលនានៃកន្លែងទំនេរ Q=Ev+Em គឺជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃការសាយភាយ។

ផ្លាស់ទីភាគល្អិតក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយ

ពិចារណាខ្សែសង្វាក់នៃអាតូមដូចគ្នា។

ឧបមាថាយើងមានខ្សែសង្វាក់នៃអាតូមដូចគ្នា។ ពួកគេមានទីតាំងនៅចម្ងាយ ឃ ពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ភាគល្អិតអាចផ្លាស់ទីទៅខាងឆ្វេងឬទៅខាងស្តាំ។ ការផ្លាស់ទីលំនៅជាមធ្យមនៃភាគល្អិតគឺ 0. ដោយសារតែភាពស្មើគ្នានៃចលនានៃភាគល្អិតក្នុងទិសដៅទាំងពីរ៖

ចូរយើងស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរការេមធ្យមឫស៖

ដែល n ជាចំនួននៃការផ្លាស់ប្តូរភាគល្អិត អាចត្រូវបានបង្ហាញ។ បន្ទាប់មក។ តម្លៃត្រូវបានកំណត់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃសម្ភារៈដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ដូច្នេះយើងសម្គាល់៖ - មេគុណនៃការសាយភាយ ជាលទ្ធផល៖

ក្នុងករណី 3D៖

ការជំនួសតម្លៃ q នៅទីនេះយើងទទួលបាន៖

កន្លែងដែល D0 គឺជាកត្តាប្រេកង់សាយភាយ Q គឺជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃការសាយភាយ។

ការសាយភាយម៉ាក្រូស្កូប

ពិចារណាបន្ទះឈើសាមញ្ញមួយ៖

ផ្លូវចិត្ត រវាងយន្តហោះ 1 និង 2 យើងជ្រើសរើសយន្តហោះទី 3 តាមលក្ខខណ្ឌ ហើយស្វែងរកចំនួនភាគល្អិតឆ្លងកាត់យន្តហោះពាក់កណ្តាលនេះពីឆ្វេងទៅស្តាំ និងពីស្តាំទៅឆ្វេង។ សូមឱ្យប្រេកង់លោតរបស់ភាគល្អិតស្មើនឹង q ។ បន្ទាប់មក ក្នុងពេលដែលស្មើនឹងពាក់កណ្តាលយន្តហោះ 3 ភាគល្អិតនឹងឆ្លងកាត់ពីចំហៀងនៃយន្តហោះពាក់កណ្តាល 1 ។ ដូចគ្នានេះដែរ ក្នុងអំឡុងពេលដូចគ្នានេះ ភាគល្អិតនឹងប្រសព្វគ្នារវាងយន្តហោះពាក់កណ្តាលដែលបានជ្រើសរើសពីចំហៀងនៃយន្តហោះពាក់កណ្តាល 2 ។ បន្ទាប់មកយូរ ៗ ទៅ t ការផ្លាស់ប្តូរចំនួនភាគល្អិតនៅក្នុងពាក់កណ្តាលយន្តហោះដែលបានជ្រើសរើសអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោម: . ចូរយើងស្វែងរកកំហាប់នៃភាគល្អិត - ភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងពាក់កណ្តាលយន្តហោះ 1 និង 2:

ភាពខុសគ្នារវាងកំហាប់បរិមាណនៃ C1 និង C2 អាចត្រូវបានបង្ហាញជា:

ពិចារណាស្រទាប់ដែលបានជ្រើសរើសតែមួយ (L2=1)។ យើងដឹងថានោះជាមេគុណនៃការសាយភាយ បន្ទាប់មក៖

- ច្បាប់ទី 1 នៃការសាយភាយរបស់ Fick ។

ដូចគ្នានេះដែររូបមន្តសម្រាប់ករណី 3 វិមាត្រ។ ជំនួស​ឱ្យ​មេគុណ​សាយភាយ​មួយ​វិមាត្រ​ប៉ុណ្ណោះ យើង​ជំនួស​មេគុណ​សាយភាយ​សម្រាប់​ករណី 3 វិមាត្រ។ ដោយប្រើភាពស្រដៀងគ្នានៃហេតុផលសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំ ហើយមិនមែនសម្រាប់ចំនួនអ្នកដឹកជញ្ជូនទេ ដូចករណីមុន មនុស្សម្នាក់អាចរកឃើញការសាយភាយលើកទី 2 របស់ Fick ។

- ច្បាប់ទី 2 របស់ Fick ។

ច្បាប់នៃការសាយភាយទី 2 របស់ Fick គឺមានភាពងាយស្រួលសម្រាប់ការគណនា និងសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ជាពិសេសសម្រាប់មេគុណនៃការសាយភាយនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗ។ ជាឧទាហរណ៍ យើងមានសម្ភារៈមួយចំនួន នៅលើផ្ទៃដែលភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានអនុវត្ត កំហាប់ផ្ទៃដែលស្មើនឹង Q cm-2 ។ ដោយកំដៅសម្ភារៈនេះ ភាពមិនបរិសុទ្ធនេះត្រូវបានសាយភាយទៅក្នុងបរិមាណរបស់វា។ ក្នុងករណីនេះអាស្រ័យលើពេលវេលាការចែកចាយជាក់លាក់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានបង្កើតឡើងលើកម្រាស់នៃសម្ភារៈសម្រាប់សីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ តាមការវិភាគ ការចែកចាយកំហាប់មិនបរិសុទ្ធអាចទទួលបានដោយការដោះស្រាយសមីការនៃការសាយភាយ Fick ក្នុងទម្រង់ខាងក្រោម៖

ក្រាហ្វិក នេះគឺ៖

ដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នេះ គេអាចពិសោធន៍រកប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការសាយភាយ។

វិធីសាស្រ្តពិសោធន៍សម្រាប់សិក្សាការសាយភាយ

វិធីសាស្រ្តធ្វើឱ្យសកម្ម

ភាពមិនបរិសុទ្ធវិទ្យុសកម្មត្រូវបានអនុវត្តទៅលើផ្ទៃនៃសម្ភារៈ បន្ទាប់មកភាពមិនបរិសុទ្ធនេះត្រូវបានសាយភាយចូលទៅក្នុងសម្ភារៈ។ បនា្ទាប់មក ផ្នែកមួយនៃវត្ថុធាតុត្រូវបានយកចេញជាស្រទាប់ៗ ហើយសកម្មភាពនៃវត្ថុធាតុដែលនៅសល់ ឬស្រទាប់ដែលឆ្លាក់ចេញត្រូវបានពិនិត្យ។ ដូច្នេះហើយស្វែងរកការចែកចាយនៃកំហាប់ C លើផ្ទៃ X(C(x))។ បន្ទាប់មកដោយប្រើតម្លៃពិសោធន៍ដែលទទួលបាន និងរូបមន្តចុងក្រោយ មេគុណនៃការសាយភាយត្រូវបានគណនា។

វិធីសាស្រ្តគីមី

ពួកគេត្រូវបានផ្អែកលើការពិតដែលថាក្នុងអំឡុងពេលនៃការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធដែលជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មរបស់វាជាមួយសម្ភារៈមូលដ្ឋានសមាសធាតុគីមីថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងគ្នានៃបន្ទះឈើ។

វិធីសាស្រ្តប្រសព្វ p-n

ដោយសារតែការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុង semiconductors នៅជម្រៅខ្លះនៅក្នុង semiconductor តំបន់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលប្រភេទនៃ conductivity របស់វាផ្លាស់ប្តូរ។ បន្ទាប់មកជម្រៅនៃប្រសព្វ p-n ត្រូវបានកំណត់ហើយកំហាប់មិនបរិសុទ្ធនៅជម្រៅនេះត្រូវបានវិនិច្ឆ័យពីវា។ ហើយបន្ទាប់មកពួកគេធ្វើវាដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយករណីទី 1 និងទី 2 ។

បញ្ជីប្រភពដែលបានប្រើ

1. Kittel Ch. ការណែនាំអំពីរូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង។/ Per ។ ពីភាសាអង់គ្លេស; អេដ។ A.A. Guseva ។ - អិមៈ ណៅកា ឆ្នាំ ១៩៧៨។

2. Epifanov G.I. រូបវិទ្យានៃរដ្ឋរឹង៖ ប្រូក។ ប្រាក់ឧបត្ថម្ភសម្រាប់សាកលវិទ្យាល័យ។ - M. : ខ្ពស់ជាង។ សាលារៀនឆ្នាំ ១៩៧៧ ។

3. Zhdanov G.S., Khundzhua F.G., Lectures on Solid State Physics - M: Publishing House of Moscow State University, 1988 ។

4. Bushmanov B. N., Khromov Yu. A. រូបវិទ្យា Solid State: Proc ។ ប្រាក់ឧបត្ថម្ភសម្រាប់សាកលវិទ្យាល័យ។ - M. : ខ្ពស់ជាង។ សាលាឆ្នាំ ១៩៧១ ។

5. Katsnelson A.A. ការណែនាំអំពីរូបវិទ្យារដ្ឋរឹង - M: គ្រឹះស្ថានបោះពុម្ពនៃសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋម៉ូស្គូ ឆ្នាំ 1984 ។

ពិការភាពនៃគ្រីស្តាល់ គ្រីស្តាល់ពិតណាមួយមិនមានរចនាសម្ព័ន្ធល្អឥតខ្ចោះ និងមានការរំលោភមួយចំនួននៃបន្ទះឈើដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្រូវបានបែងចែកទៅជាសូន្យវិមាត្រ, មួយ។ ពិការភាពនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ត្រូវបានគេហៅថាការរំលោភលើរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដ៏ល្អ។ ការបំពានបែបនេះអាចមាននៅក្នុងការជំនួសអាតូមនៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយអាតូមបរទេស (អាតូមមិនបរិសុទ្ធ) (រូបភាពទី 1, ក) នៅក្នុងការណែនាំនៃអាតូមបន្ថែមចូលទៅក្នុងអន្តរការី (រូបភាពទី 1, ខ) នៅក្នុង អវត្ដមាននៃអាតូមនៅក្នុងគេហទំព័រ (រូបភាពទី 1, គ) ។ ពិការភាពបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា កំណត់.

ពួកវាបណ្តាលឱ្យមានការរំលោភលើបន្ទះឈើដែលផ្សព្វផ្សាយពីចម្ងាយតាមលំដាប់លំដោយនៃរយៈពេលជាច្រើន។

បន្ថែមពីលើចំណុចខ្វះខាត មានចំណុចខ្វះខាតដែលប្រមូលផ្តុំនៅជិតបន្ទាត់ជាក់លាក់។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាពលីនេអ៊ែរឬ ការផ្លាស់ទីលំនៅ. ពិការភាពនៃប្រភេទនេះរំខានដល់ការឆ្លាស់គ្នាជាទៀងទាត់នៃយន្តហោះគ្រីស្តាល់។

ប្រភេទនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដ៏សាមញ្ញបំផុតគឺ តំបន់និង វីសការផ្លាស់ទីលំនៅ។

ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គែមគឺបណ្តាលមកពីគ្រីស្តាល់ពាក់កណ្តាលប្លង់បន្ថែមដែលបង្កប់នៅចន្លោះស្រទាប់អាតូមពីរដែលនៅជាប់គ្នា (រូបភាពទី 2)។ ការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វីសអាចត្រូវបានតំណាងថាជាលទ្ធផលនៃការកាត់គ្រីស្តាល់តាមបណ្តោយពាក់កណ្តាលយន្តហោះនិងការផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់នៃផ្នែកបន្ទះឈើដែលស្ថិតនៅលើជ្រុងម្ខាងនៃការកាត់ឆ្ពោះទៅរកគ្នាទៅវិញទៅមកដោយតម្លៃនៃរយៈពេលមួយ (រូបភាព 3) ។

ពិការភាពមានឥទ្ធិពលខ្លាំងទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់គ្រីស្តាល់ រួមទាំងកម្លាំងរបស់វា។

ការផ្លាស់ទីលំនៅដែលមានស្រាប់ដំបូងផ្លាស់ទីតាមគ្រីស្តាល់ក្រោមឥទ្ធិពលនៃភាពតានតឹងដែលបានបង្កើតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅត្រូវបានរារាំងដោយវត្តមាននៃពិការភាពផ្សេងទៀតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ឧទាហរណ៍ វត្តមាននៃអាតូមមិនបរិសុទ្ធ។ ការផ្លាស់ទីលំនៅក៏ត្រូវបានបន្ថយផងដែរនៅពេលឆ្លងកាត់គ្នាទៅវិញទៅមក។ ការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ និងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធ នាំទៅរកការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ និងការបញ្ឈប់ចលនារបស់ពួកគេ។ ជាលទ្ធផលកម្លាំងនៃសម្ភារៈកើនឡើង។ ឧទាហរណ៍ការកើនឡើងនៃកម្លាំងដែកត្រូវបានសម្រេចដោយការរំលាយអាតូមកាបូននៅក្នុងវា (ដែក) ។

ការខូចទ្រង់ទ្រាយផ្លាស្ទិចត្រូវបានអមដោយការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់និងការបង្កើតមួយចំនួនធំនៃពិការភាពដែលការពារចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ នេះពន្យល់ពីការឡើងរឹងនៃវត្ថុធាតុដើមកំឡុងពេលដំណើរការត្រជាក់របស់វា។