الفرق بين شوتكي Schottky وفرينكل Frenkel
عيوب شوتكي وفرينكل هما فئتان فرعيتان أساسيتان لعيب النقطة. الفرق الكبير بين عيب شوتكي وفرينكل هو أن عيب شوتكي ينشأ عندما تكون الذرات (التي تتكون من كل من الكاتيون والأنيون) مفقودة من الشبكة البلورية. في مقابل ذلك ، ينشأ عيب Frenkel عندما يتم خلع أيون أصغر (بشكل عام الكاتيون) من موضعه الفعلي إلى موقع خلالي.
في عيب Schottky ، يوجد الفراغ التوليفي للكاتيون والأنيون داخل الشبكة البلورية. نظرًا لأن كلا من الكاتيونات والأنيون مفقودان ، فإن الحياد الإلكتروني الكلي للبلورة يظل غير مضطرب. ومع ذلك ، ليس هذا هو الحال مع عيب فرنكل حيث أن الأيون الأصغر هنا قد خلع إلى مكان آخر داخل البلورة.
قبل أن نتعلم بالتفصيل الاختلافات بين الاثنين ، دعونا أولاً نحصل على فكرة أساسية عنها
ما هو العيب؟
الخلل في المواد الصلبة ، بشكل عام ، يتوافق مع عدم انتظام الجسيمات المكونة التي تشكل التركيب البلوري. بشكل عام ، يؤدي فقدان الذرة أو النجاسة مكان الذرة الفعلية إلى خلل في المادة الصلبة. يجب أن تلاحظ هنا أن السلوك الفيزيائي والكيميائي للمواد الصلبة يختلف باختلاف العيب الموجود في تلك المادة الصلبة المحددة.
كما ناقشنا أن عيوب Schottky و Frenkel هي جزء من عيب النقطة. في الأساس ، عيب النقطة هو خطأ في الموقع الذري في البلورة. في بعض الأحيان يمكن أن يكون هذا في شكل ذرة مفقودة تمثل مكانًا شاغرًا بينما يتم إزاحة الذرات أحيانًا من الموقع الصحيح إلى موقع لا يزال غير مشغول بشكل عام ويسمى هذا الموقع موقعًا بينيًا.
تعريف عيب شوتكي Schottky Defect
عيب شوتكي هو عيب شاغر تظهره المواد الصلبة الأيونية. في هذا العيب ، تترك أيونات المادة الصلبة (كل من الكاتيون والأنيون) مكانها شاغرة وتخرج من الشبكة البلورية. هذا يخلق شاغرا داخل الهيكل البلوري. يمثل الشكل أدناه عيب شوتكي: عيب شوتكي
يتضح من الشكل الموضح أعلاه أنه في المادة الصلبة البلورية ، يوجد في بعض النقاط فراغ أيوني. يمكنك أن ترى بوضوح أن الأيونات التي تركت أماكنها لم تنتقل إلى أي مساحة فارغة داخل الشبكة. ينتج عن هذا انخفاض في الكثافة الإجمالية للمادة.
تعريف عيب فرنكل Frenkel Defect
يسمى عيب فرنكل أحيانًا بعيب الخلع وهو مزيج من خلل وخلل خلالي. في هذا العيب ، تترك الكاتيونات موقعها الفعلي داخل الشبكة وتحتل مساحة فارغة داخل الشبكة ، والمعروفة عمومًا بالموقع الخلالي. يوضح الشكل أدناه عيب فرنكل: عيب فرنكل
من الشكل الموضح أعلاه ، يمكننا القول أن الكاتيون هنا قد ترك موضعه الأصلي الشاغر ومزاحًا إلى مكان لا يشغله أيون داخل الشبكة البلورية نفسها.
الاختلافات الرئيسية بين عيب Schottky و Frenkel Defect
يرتبط العامل الرئيسي للتمايز بين عيب شوتكي وفرنكل بحركة الأيونات داخل أو خارج الشبكة البلورية. عيب شوتكي هو نتيجة حركة ذرة خارج الشبكة البلورية. في حين أن عيب فرنكل هو نتيجة إزاحة الأيونات من الموقع الفعلي إلى مساحة فارغة داخل الشبكة البلورية.
كما هو الحال في عيب شوتكي ، تتحرك الأيونات خارج البلورة وبالتالي تظهر الكثافة البلورية الكلية انخفاضًا بسبب هذا العيب. ومع ذلك ، في عيب فرنكل ، حيث تنتقل الأيونات إلى موقع جديد فقط ولكنها لا تخرج من البلورة ، وبالتالي تظل كثافتها البلورية كما هي.
يكون عيب شوتكي بارزًا في تلك المواد الصلبة التي لا يكون فيها الاختلاف في حجم الكاتيون والأنيون كبيرًا. على العكس من ذلك ، يظهر عيب فرنكل من خلال المواد الصلبة التي تمتلك فرقًا كبيرًا في حجم الكاتيون والأنيون.
يُظهر عيب Schottky شاغرين في التركيب البلوري للمادة الصلبة حيث يتوافق أحدهما مع الكاتيون والآخر يتوافق مع الأنيون. على الجانب الآخر ، يمثل عيب Frenkel فراغًا واحدًا في الموقع الفعلي للأيون حيث يأخذ هذا الأيون sp فارغًا آخر الآس في شعرية الكريستال.
شرح الفيزيائي الألماني المعروف والتر إتش شوتكي عيب شوتكي. بينما تم اقتراح عيب فرنكل من قبل الفيزيائي السوفيتي ياكوف فرنكل.
تظهر المواد الصلبة المتبلورة مثل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم وكلوريد السيزيوم وما إلى ذلك عيب شوتكي. بينما تظهر المواد الصلبة البلورية مثل كلوريد الفضة وبروميد الفضة وكبريتيد الزنك وما إلى ذلك عيبًا في فرنكل.
استنتاج
تخلص المناقشة أعلاه إلى أن كلا من عيوب شوتكي وفرينكل مرتبطة بالصلب البلوري وتؤدي إلى حدوث شغور في الموقع الفعلي. لكن الاختلاف يكمن في عيب شوتكي ، حيث تترك الأيونات الشبكة البلورية تمامًا ولكن في عيب فرينكل تأخذ الأيونات موقعًا خلاليًا داخل الشبكة.
تعليقات
إرسال تعليق