点缺陷

偏离晶体结构正常排列的缺陷
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点缺陷是最简单的晶体缺陷，它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。点缺陷是发生在晶体中一个或几个晶格常数范围内，其特征是在三维方向上的尺寸都很小，例如空位、间隙原子、杂质原子等，都是点缺陷，也可称零维缺陷。点缺陷与温度密切相关所以也称为热缺陷。
在晶体中，晶格中的原子由于热振动能量的涨落而脱离格点移动到晶体表面的正常格点位置上，在原来的格点位置留下空位。这种空位称为肖脱基缺陷。如果脱离格点的原子跑到邻近的原子空隙形成间隙原子，这种缺陷称为弗伦克耳缺陷。

概念

点缺陷指对晶体的扰动（除相关的弹性应变外）在任何方向上仅波及几个原子间距的结构缺陷。最简单的点缺陷为点阵空位和填隙原子，前者是空缺一个原子的正常阵点，称为肖脱基缺陷；后者是占据点阵间隙位置的原子。一对相距较近而处于亚平衡状态的空位和填隙原子称为夫伦克耳缺陷。在一定温度T 时，形成能量为Ui的点缺陷存在一定的热力学平衡浓度ci∝exp(-Ui/kT)。例如Au在600℃时，106个原子里有8个，当温度升至1000℃时，104个原子中就有5个。此外，通过淬[cuì]火、辐照、掺杂、范性形变和改变化学配比等多种方式也能引入大量非平衡点缺陷。晶体中的外来原子，即杂质或溶质原子，是称作化学缺陷的另一类点缺陷，它们可以以代位或填隙方式存在。
点缺陷的概念最先是为解释离子晶体的导电性而提出来的。半个世纪来，点缺陷的理论和实验研究已在各种键合类型的晶体中广泛展开。点缺陷是晶体中物质输运过程的主要媒介，是一系列弛豫现象的物理根源，也是容纳晶体对化学配比偏离的重要方式。点缺陷还可以交互作用形成多种复合点缺陷、点缺陷群，构成有序化结构及各种广延缺陷，因而对于晶体结构敏感的许多性质有着至关重要的影响。