Schottky-hiba

A kristálytanban a pontszerű kristálytani hibák egy típusa a Schottky-hiba, vagy Schottky-pár. Utóbbi elnevezés arra utal, hogy ezt a hibatípust valójában két ponthiba: két ellentétes ion vakanciája alkotja. Az ionkristályok jellemző hibatípusa, melynek során a rács össztöltése nem változik, az ellentétes töltésű ionok vakanciái a töltésviszonyoknak megfelelő sztöchiometriai arányok szerint jönnek létre.

A szakirodalomban a Schottky-hibát olykor szűkebb értelemben magára a vakanciára is értik, így például a tiszta germánium egy Schottky-hibája jelenthet egyetlen hiányzó germániumatomot.^[1] Elterjedtebb azonban az a szóhasználat, hogy a Schottky-hiba az ionkristályokban előforduló Schottky-párok szinonimája.

A hibatípust Walter Schottky német fizikusról nevezték el.

Fizikai jellemzői

Keletkezése

Egy, a Kröger–Vink-jelölés szerint A⁺B⁻-val jelölt, ionkristályos anyagban Schottky-hibának nevezik, ha egymáshoz közel egy V_A és egy V_B vakancia keletkezik, azaz mindkét komponensből egy-egy hiányzik.

Keletkezésének az tipikus mechanizmusa, hogy a kristály felületéről (például polikristályos anyag kristályhatárai felől) a rácsrezgések következtében bezárt vakanciák a kristály belsejébe vándorolnak.

A hibatípus jellemzője, hogy a vakanciák keletkezése követi a kristály sztöchiometriai arányait, így a töltésviszonyok nem változnak egy Schottky-pár létrejötte során.

Általában olyan ionos kötésű, vagy erősen irányított kötéseket tartalmazó kovalens kristályok esetén jelentkezik, melyekben kicsi az anionok és a kationok közti méretkülönbség. Ha ez a különbség nagy, akkor inkább a Frenkel-pár keletkezése a jellemzőbb.

Példák

Néhány anyag, melyben jellemzően előfordul Schottky-hiba:

Jegyzetek

↑ Hwang, C. J., & Watt, L. A. K. (1968, July 15). Calculation of the Formation Energy of a Schottky Defect in Germanium. Physical Review. American Physical Society (APS). https://doi.org/10.1103/physrev.171.958
1 2 Dreyfus, R. W.; Nowick, A. S. (1962). "Energy and Entropy of Formation and Motion of Vacancies in NaCl and KCl Crystals". Journal of Applied Physics. 33 (1). AIP Publishing: 473–477. doi:10.1063/1.1777144. ISSN 0021-8979.
1 2 3 4 Yoon, D. N.; Lazarus, D. (1972. június 15.). "Pressure Dependence of Ionic Conductivity in KCl, NaCl, KBr, and NaBr". Physical Review B. 5 (12). Amerikai Fizikai Társaság: 4935–4945. doi:10.1103/physrevb.5.4935. ISSN 0556-2805.
1 2 3 Rao, K. J.; Rao, C. N. R. (1968). "Schottky Defects in Alkali Halides: Their Creation, Interaction, and Migration". Physica Status Solidi (b). 28 (1). Wiley-Blackwell: 157–169. doi:10.1002/pssb.19680280116. ISSN 0370-1972.
↑ Harding, B.C. (1972). "The energy of formation of a Schottky defect in MgO". Physics Letters A. 40 (3). Elsevier: 227–228. doi:10.1016/0375-9601(72)90667-6. ISSN 0375-9601.
↑ Andreoni, W.; Tosi, M.P. (1983). "Premelting lattice disorder in AgBr and PbF2". Solid State Ionics. 11 (1). Elsevier: 49–55. doi:10.1016/0167-2738(83)90062-0. ISSN 0167-2738.
↑ Lazaridou, M; Varotsos, C; Alexopoulos, K; Varotsos, P (1985. július 20.). "Point defect parameters of LiF". Journal of Physics C. 18 (20). IOP Publishing: 3891–3895. doi:10.1088/0022-3719/18/20/015. ISSN 0022-3719.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Schottky defect című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

Szakkönyvek, publikációk

Sólyom Jenő: A modern szilárdtest-fizika alapjai I: Szerkezet és dinamika. Budapest: ELTE Eötvös Kiadó. 2009. 274. o. ISBN 9789632840970
Boswarva, I. M.; Lidiard, A. B. (1967). "The energy of formation of Schottky defects in ionic crystals". Philosophical Magazine. 16 (142). Informa UK Limited: 805–826. doi:10.1080/14786436708222778. ISSN 0031-8086.

Ismeretterjesztő weblapok, tananyagok

Gubicza Jenő. "Rácshibák I. előadásjegyzet" (PDF). 9. o. Hozzáférés: 2017. június 20. {{cite web}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
Dr. Erlaky György. "Kristálytani alapok". eet.bme.hu. 2011. szeptember 27. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2017. június 29.
Helmut Föll. "Schottky-Defects". www.tf.uni-kiel.de. Hozzáférés: 2017. június 30.

Kapcsolódó szócikkek

[1] Hwang, C. J., & Watt, L. A. K. (1968, July 15). Calculation of the Formation Energy of a Schottky Defect in Germanium. Physical Review. American Physical Society (APS). https://doi.org/10.1103/physrev.171.958

[Dreyfus_Nowick_1962_pp._473–477-2] 1 2 Dreyfus, R. W.; Nowick, A. S. (1962). "Energy and Entropy of Formation and Motion of Vacancies in NaCl and KCl Crystals". Journal of Applied Physics. 33 (1). AIP Publishing: 473–477. doi:10.1063/1.1777144. ISSN 0021-8979.

[Yoon_Lazarus_pp._4935–4945-3] 1 2 3 4 Yoon, D. N.; Lazarus, D. (1972. június 15.). "Pressure Dependence of Ionic Conductivity in KCl, NaCl, KBr, and NaBr". Physical Review B. 5 (12). Amerikai Fizikai Társaság: 4935–4945. doi:10.1103/physrevb.5.4935. ISSN 0556-2805.

[Rao_Rao_1968_pp._157–1692-4] 1 2 3 Rao, K. J.; Rao, C. N. R. (1968). "Schottky Defects in Alkali Halides: Their Creation, Interaction, and Migration". Physica Status Solidi (b). 28 (1). Wiley-Blackwell: 157–169. doi:10.1002/pssb.19680280116. ISSN 0370-1972.

[Harding_1972_pp._227–228-5] Harding, B.C. (1972). "The energy of formation of a Schottky defect in MgO". Physics Letters A. 40 (3). Elsevier: 227–228. doi:10.1016/0375-9601(72)90667-6. ISSN 0375-9601.

[Andreoni_Tosi_1983_pp._49–55-6] Andreoni, W.; Tosi, M.P. (1983). "Premelting lattice disorder in AgBr and PbF2". Solid State Ionics. 11 (1). Elsevier: 49–55. doi:10.1016/0167-2738(83)90062-0. ISSN 0167-2738.

[Lazaridou_Varotsos_Alexopoulos_Varotsos_pp._3891–3895-7] Lazaridou, M; Varotsos, C; Alexopoulos, K; Varotsos, P (1985. július 20.). "Point defect parameters of LiF". Journal of Physics C. 18 (20). IOP Publishing: 3891–3895. doi:10.1088/0022-3719/18/20/015. ISSN 0022-3719.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]