نقص فرنکل

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
طراحی از یک نقص فرنکل - یک کاتیون با به جا گذاشتن یک جای‌خالی به یک اتم بین نشین تبدیل شده است.

نقص فرنکل (به انگلیسی: Frenkel defect) نوعی عیب کریستالی نقطه ای یا بدون بعد می‌باشد که در سرامیک ها اتفاق می‌افتد و زمانی به وجود می‌آید که یک یون (معمولا کاتیون) از یکی از نقاط شبکه به فضاهای بین اتمی نزدیک (حفره‌های ساختاری) منتقل شود که در نتیجه یک جای‌خالی در مکان اولیه و یک بین‌نشینی در مکان ثانویه ایجاد می‌کند. پس نقص فرنکل از یک تهی‌جایی و یک بین‌نشینی یون به وجود می‌آید. در حقیقت از آنجایی که سرامیک‌ها از یونهای باردار تشکیل می‌شوند و باید شرایط خنثی بودن الکتریکی حفظ شود، عیوب در سرامیک ها به تنهایی اتفاق نمی‌افتد، یکی از انواع این عیوب یک جفت جای‌خالی و بین نشینی کاتیون است که به آن نقص فرنکل می‌گویند. این عیب از آنجایی که با جابه‌جایی اتم یا یون در داخل خود کریستال همراه است، تاثیری برروی چگالی ماده ندارد همچنین تغییری در بار الکتریکی ایجاد نمی‌کند بدین معنی که نسبت کاتیون ها و آنیون ها تغییر نخواهد کرد.

تعداد نقص های فرنک از رابطه زیر بدست می‌اید[۱]:

که در آن تعداد نقص‌های فرنکل، تعداد کل مکانهای اتمی، تعداد مکان‌های آزاد برای قرار گیری یون، انرژی لازم برای تشکیل یک نقص فرنکل، ثابت بولتزمن و دما برحسب کلوین می‌باشد. از آنجاییکه دو مقدار و معمولا مشخص نیستند معمولا نسبت را بدست می آورند.

فواید[ویرایش]

از مهم ترین فواید نقص فرنکل می‌توان به وجود این نقص در برومید نقره اشاره کرد. با حرکت یون‌های مثبت نقره () از مکان اصلی شان به مکان‌های آزاد میان یون‌ها (بین نشینی) امکان ثبت تصاویر سیاه و سفید و رنگی روی فیلم های عکاسی فراهم می‌شود.[۱][یادداشت]

ماده استوکیومتری[ویرایش]

برای مواد یونی اگر نسبت دقیقی از آنیون‌ها و کاتیون‌ها مطابق فرمول شیمیایی برقرار باشد گفته می شود ماده استیکومتری است. مثلا زمانی استوکیومتری می‌باشد که نسبت یون‌های مثبت و منفی دقیقا ۱:۱ باشد.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ D.، Tilley, R. J.. Understanding solids : the science of materials. Chichester, West Sussex, England: J. Wiley، 2004. شابک ‎۰۴۷۰۸۵۲۷۶۳. 
  • ، Frenkel type defects and the melting of silver halide crystals، Czechoslovak Journal of Physics, Volume 4, 1954.

یادداشت[ویرایش]

^ یادداشت: مقاله ای در رابطه با ویژگی ثبت تصویر نقره برومید در اثر نقص فرنکل:

www.no-w-here.org.uk/frenkel%20defects%20programme.pdf