Διαφορά μεταξύ ελαττώματος Schottky και ελαττώματος Frenkel
Κύρια διαφορά – Ελάττωμα Schottky vs Ελάττωμα Frenkel
Το κρυσταλλικό πλέγμα είναι η συμμετρική τρισδιάστατη διάταξη των ατόμων σε έναν κρύσταλλο. Σημειακό ελάττωμα είναι ένα κενό σημείο που δημιουργείται λόγω της απώλειας ενός ατόμου από το πλέγμα. Επομένως, το πλέγμα γίνεται ακανόνιστο και ασύμμετρο. Το ελάττωμα Schottky και το ελάττωμα Frenkel είναι δύο τύποι σημειακών ελαττωμάτων που απαντώνται στα κρυσταλλικά πλέγματα. Η κύρια διαφορά μεταξύ του ελαττώματος Schottky και του ελαττώματος Frenkel είναι ότι Το ελάττωμα Schottky μειώνει την πυκνότητα του κρυστάλλου ενώ το ελάττωμα Frenkel δεν έχει καμία επίδραση στην πυκνότητα του κρυστάλλου.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι το ελάττωμα Schottky
– Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Παραδείγματα
2. Τι είναι το ελάττωμα Frenkel
– Ορισμός, Δομή, Ιδιότητες, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ελαττώματος Schottky και του ελαττώματος Frenkel
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι: Crystal, Frenkel Defect, Frenkel Disorder, Frenkel Pair, Lattice Structure, Point Defect, Schottky Defect
Τι είναι το ελάττωμα Schottky
Το ελάττωμα Schottky είναι ένας τύπος σημειακού ελαττώματος που συμβαίνει λόγω της απώλειας ατόμων από ένα κρυσταλλικό πλέγμα σε στοιχειομετρικές μονάδες. Αυτό το φαινόμενο πήρε το όνομά του από τον Walter H. Schottky. Το ελάττωμα Schottky μπορεί να εμφανιστεί σε ιοντικούς ή μη ιονικούς κρυστάλλους. Στους ιοντικούς κρυστάλλους, το ελάττωμα σχηματίζεται όταν μια στοιχειομετρική μονάδα ατόμων εγκαταλείπει το πλέγμα. Με άλλα λόγια, το ελάττωμα προκύπτει όταν ένα δομικό στοιχείο εγκαταλείπει το πλέγμα. Αυτή η αποχώρηση δημιουργεί μια κενή θέση στο πλέγμα.
Ωστόσο, η συνολική χρέωση διατηρείται ουδέτερη, καθώς η απώλεια εμφανίζεται σε στοιχειομετρικές μονάδες. Οι στοιχειομετρικές μονάδες αποτελούνται από αντίθετα φορτισμένα άτομα σε ίσες αναλογίες. Για παράδειγμα, στο πλέγμα NaCl, το κατιόν Na και το ανιόν Cl μπορούν να φύγουν, σχηματίζοντας ελάττωμα Schottky.
Εικόνα 1:Ελάττωμα Schottky στο πλέγμα NaCl. Το άτομο Na εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα και το άτομο Cl με κίτρινο χρώμα.
Το ελάττωμα Schottky προκαλεί τη μείωση της πυκνότητας στο πλέγμα. Αυτό το ελάττωμα βρίσκεται σε μεγάλο βαθμό στις ιοντικές ενώσεις. Όταν υπάρχει σε μη ιονικούς κρυστάλλους, αυτό ονομάζεται ελάττωμα κενής θέσης. Τις περισσότερες φορές, το ελάττωμα Schottky εντοπίζεται σε πλέγματα που έχουν ιόντα σχεδόν ίσων μεγεθών. Αυτός ο τύπος ελαττώματος είναι κοινός σε πλέγματα όπως NaCl, KBr και KCl.
Τι είναι το ελάττωμα Frenkel
Το ελάττωμα Frenkel είναι ένας τύπος σημειακού ελαττώματος που εμφανίζεται λόγω της απώλειας ενός ατόμου ή ενός μικρού ιόντος. Αυτό δημιουργεί μια κενή τοποθεσία μέσα στη δομή του πλέγματος. Αυτό ονομάζεται επίσης ζεύγος Frenkel ή διαταραχή Frenkel . Αυτά τα ονόματα δημιουργούνται προς τιμήν του πρώτου ατόμου που ανακάλυψε αυτό το ελάττωμα, του Yakov Frenkel. Εάν το χημικό είδος που αποχωρεί είναι ένα ιόν, είναι συνήθως ένα κατιόν. Αυτό το άτομο ή το ιόν καταλαμβάνει στη συνέχεια μια ενδιάμεση θέση. Ένας παρενθετικός ιστότοπος είναι μια τοποθεσία κοντά στο κενό σημείο.
Το ελάττωμα Frenkel δεν έχει καμία επίδραση στην πυκνότητα του πλέγματος. Αυτό συμβαίνει επειδή τα άτομα ή τα ιόντα που αποχωρούν καταλαμβάνουν μια κοντινή θέση αντί να φύγουν εντελώς από το πλέγμα. Τότε τόσο η μάζα όσο και ο όγκος του πλέγματος παραμένουν αμετάβλητα.
Το ελάττωμα Frenkel εντοπίζεται κυρίως σε ιοντικές ενώσεις. Σε αντίθεση με το ελάττωμα Schottky, το ελάττωμα Frenkel βρίσκεται σε πλέγματα που αποτελούνται από άτομα ή ιόντα που έχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των μεγεθών τους. Ένα ή περισσότερα άτομα ή ιόντα μπορεί να υποστούν ελάττωμα Frenkel. Επομένως, ο αριθμός των ενδιάμεσων θέσεων είναι ίσος με τον αριθμό των ελαττωμάτων που υπάρχουν στο πλέγμα.
Εικόνα 2:Ελάττωμα Frenkel στο πλέγμα AgCl. Οι πράσινοι κύκλοι υποδεικνύουν ιόντα Ag+ και οι κύκλοι χρώματος τέφρας υποδεικνύουν ιόντα Cl-.
Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει το ελάττωμα Frenkel στο πλέγμα AgCl. Εδώ, ο αριθμός των ατόμων που υπάρχουν στον ίδιο όγκο είναι ο ίδιος όπως ήταν πριν από το ελάττωμα. Επομένως, η πυκνότητα είναι η ίδια. Μερικά παραδείγματα για το ελάττωμα Frenkel είναι AgCl, AgI, CaF2 και ZnS.
Διαφορά μεταξύ ελαττώματος Schottky και ελάττωμα Frenkel
Ορισμός
Ελαττώματα Schottky: Το ελάττωμα Schottky είναι ένας τύπος σημειακού ελαττώματος που εμφανίζεται λόγω απώλειας ατόμων από ένα κρυσταλλικό πλέγμα σε στοιχειομετρικές μονάδες.
Ελαττώματα Frenkel: Το ελάττωμα Frenkel είναι ένας τύπος σημειακού ελαττώματος που εμφανίζεται λόγω απώλειας ενός ατόμου ή ενός μικρού ιόντος.
Πυκνότητα
Ελαττώματα Schottky: Το ελάττωμα Schottky προκαλεί μείωση της πυκνότητας του πλέγματος.
Ελαττώματα Frenkel: Το ελάττωμα Frankel δεν επηρεάζει την πυκνότητα του πλέγματος.
Μάζα
Ελαττώματα Schottky: Η μάζα του πλέγματος μειώνεται όταν παρουσιαστεί ελάττωμα Schottky.
Ελαττώματα Frenkel: Η μάζα παραμένει σταθερή ακόμη και μετά την εμφάνιση του ελαττώματος Frenkel.
Είδη που εγκαταλείπουν
Ελαττώματα Schottky: Τα άτομα ή τα ιόντα εγκαταλείπουν το πλέγμα, δημιουργώντας ένα ελάττωμα Schottky.
Ελάττωμα Frenkel: Τα άτομα ή τα ιόντα εγκαταλείπουν τη θέση τους αλλά παραμένουν μέσα στο πλέγμα στο ελάττωμα Frenkel.
Μέγεθος ιόντων
Ελαττώματα Schottky: Το ελάττωμα Schottky εμφανίζεται σε πλέγματα με ιόντα σε παρόμοια μεγέθη.
Ελαττώματα Frenkel: Το ελάττωμα Frenkel εμφανίζεται σε πλέγματα με ιόντα με μεγάλες διαφορές στα μεγέθη τους.
Συμπέρασμα
Τόσο το ελάττωμα Schottky όσο και το ελάττωμα Frenkel δημιουργούν ένα κενό σημείο στο πλέγμα. Ο τύπος του ελαττώματος εξαρτάται κυρίως από τη διαφορά μεγέθους μεταξύ των κατιόντων και των ανιόντων στο πλέγμα. Επιπλέον, το ελάττωμα Schottky προκαλεί μείωση της πυκνότητας του πλέγματος ενώ το ελάττωμα Frenkel δεν έχει καμία επίδραση στην πυκνότητα του πλέγματος. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του ελαττώματος Schottky και του ελαττώματος Frenkel.
