Defectos puntuales
Páginas: 6 (1255 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2010
Defectos Puntuales
Un electrón se puede mover libremente por la red cristalina, sin embargo, cualquier irregularidad en la periodicidad de la red perturba su movimiento. Estas irregularidades en la red se deben a las imperfecciones en los sólidos, tales como espacios vacantes, átomos intersticiales y desplazados, dislocaciones e impurezas. Por ejemplo, si se agrega una cantidad pequeña deátomos de impureza y estos se distribuyen uniformemente por todo el sólido, la conductividad se modifica.
Un aislante puro es transparente pero si contiene impurezas presenta color. Por ejemplo, el corindón puro debería ser transparente, pero el rubí que tiene algunas impurezas
de cromo presenta un intenso color rojo. La fosforescencia se explica también en términos de impurezas, por ejemplo, elsulfuro de zinc ampliamente usado en las pantallas de televisión, y en los contadores de centelleo
Dislocaciones
En el �mbito de la ciencia de materiales y la f�sica del estado s�lido, las dislocaciones son defectos de la red cristalina de dimensi�n uno, es decir que afectan a una fila de puntos de la red de Bravais. Las dislocaciones est�n definidas por el vector de Burgers, el cual permitepasar de un punto de la red al obtenido tras aplicar la dislocaci�n al mismo. Las dislocaciones suceden con mayor probabilidad en las direcciones compactas de un cristal y son sumamente importantes para explicar el comportamiento el�stico de los metales, as� como su maleabilidad, puesto que la deformaci�n pl�stica puede ocurrir por desplazamiento de dislocaciones.
Movimiento De AtomosÁtomos en movimiento
Átomos guías de una superficie de silicio pasan de un arreglo plano a 135 kelvins (arriba) a una estructura corrugada, a los 43 kelvins. El microscopio capturó la transición de fase representando continuamente el mismo arreglo de átomos a lo largo
de todo el intervalo de variación de temperatura. Por lo general los investigadores suelen comparar imágenes “antes” y “después”,de regiones representativas de algún material, para observar cómo cambio durante una transición de fase. Pero esta vez un equipo ha logrado observar un arreglo específico de átomos de manera continua durante la transición de fase de una superficie, para ver de qué manera exacta ella ocurría, realizando películas en escala atómica. El equipo ha descrito su ultra estable microscopio de efecto túnel–o STM por scanning-tunneling microscope- el cual puede mantenerse fijo sobre un mismo arreglo de átomos, incluso mientras la temperatura se eleva hacia los 100 kelvins –un calentamiento relativamente enorme que provocaría que otros microscopios perdieran la estabilidad. Por medio del estudio de una región original de la superficie, los investigadores fueron capaces de aprender cómo ocurre latransición, átomo por átomo, en un sistema perfectamente limpio. Los investigadores de materiales aprovechan un arreglo regular de átomos sobre la cara de un cristal como una planilla, o sustrato, para desarrollar otros cristales o con el fin de formar nanoestructuras. Para poder comprender estos procesos detalladamente, son necesarias superficies limpias. Pero aun en el ambiente ultra limpio dellaboratorio, defectos tales como átomos extra del sustrato pueden confundir los resultados experimentales. Exploraciones tradicionales sobre el ordenamiento cristalino, que dispersan electrones o luz sobre la superficie, no entregan imágenes directas, sino que más bien dan datos globales que no distinguen entre regiones con y sin defectos. Uno de los casos en que los defectos tienen gran importancia, esen el comportamiento de las transiciones de fase superficiales. Una capa de átomos de estaño dispuesta sobre una superficie de germanio forma un enrejado plano, pero a temperaturas bajo los 150 kelvins –por razones que aún no son del todo claras- la capa del enrejado se corruga espontáneamente para formar una nueva estructura, o fase, donde uno de cada tres átomos deja el sustrato. Los...
Un electrón se puede mover libremente por la red cristalina, sin embargo, cualquier irregularidad en la periodicidad de la red perturba su movimiento. Estas irregularidades en la red se deben a las imperfecciones en los sólidos, tales como espacios vacantes, átomos intersticiales y desplazados, dislocaciones e impurezas. Por ejemplo, si se agrega una cantidad pequeña deátomos de impureza y estos se distribuyen uniformemente por todo el sólido, la conductividad se modifica.
Un aislante puro es transparente pero si contiene impurezas presenta color. Por ejemplo, el corindón puro debería ser transparente, pero el rubí que tiene algunas impurezas
de cromo presenta un intenso color rojo. La fosforescencia se explica también en términos de impurezas, por ejemplo, elsulfuro de zinc ampliamente usado en las pantallas de televisión, y en los contadores de centelleo
Dislocaciones
En el �mbito de la ciencia de materiales y la f�sica del estado s�lido, las dislocaciones son defectos de la red cristalina de dimensi�n uno, es decir que afectan a una fila de puntos de la red de Bravais. Las dislocaciones est�n definidas por el vector de Burgers, el cual permitepasar de un punto de la red al obtenido tras aplicar la dislocaci�n al mismo. Las dislocaciones suceden con mayor probabilidad en las direcciones compactas de un cristal y son sumamente importantes para explicar el comportamiento el�stico de los metales, as� como su maleabilidad, puesto que la deformaci�n pl�stica puede ocurrir por desplazamiento de dislocaciones.
Movimiento De AtomosÁtomos en movimiento
Átomos guías de una superficie de silicio pasan de un arreglo plano a 135 kelvins (arriba) a una estructura corrugada, a los 43 kelvins. El microscopio capturó la transición de fase representando continuamente el mismo arreglo de átomos a lo largo
de todo el intervalo de variación de temperatura. Por lo general los investigadores suelen comparar imágenes “antes” y “después”,de regiones representativas de algún material, para observar cómo cambio durante una transición de fase. Pero esta vez un equipo ha logrado observar un arreglo específico de átomos de manera continua durante la transición de fase de una superficie, para ver de qué manera exacta ella ocurría, realizando películas en escala atómica. El equipo ha descrito su ultra estable microscopio de efecto túnel–o STM por scanning-tunneling microscope- el cual puede mantenerse fijo sobre un mismo arreglo de átomos, incluso mientras la temperatura se eleva hacia los 100 kelvins –un calentamiento relativamente enorme que provocaría que otros microscopios perdieran la estabilidad. Por medio del estudio de una región original de la superficie, los investigadores fueron capaces de aprender cómo ocurre latransición, átomo por átomo, en un sistema perfectamente limpio. Los investigadores de materiales aprovechan un arreglo regular de átomos sobre la cara de un cristal como una planilla, o sustrato, para desarrollar otros cristales o con el fin de formar nanoestructuras. Para poder comprender estos procesos detalladamente, son necesarias superficies limpias. Pero aun en el ambiente ultra limpio dellaboratorio, defectos tales como átomos extra del sustrato pueden confundir los resultados experimentales. Exploraciones tradicionales sobre el ordenamiento cristalino, que dispersan electrones o luz sobre la superficie, no entregan imágenes directas, sino que más bien dan datos globales que no distinguen entre regiones con y sin defectos. Uno de los casos en que los defectos tienen gran importancia, esen el comportamiento de las transiciones de fase superficiales. Una capa de átomos de estaño dispuesta sobre una superficie de germanio forma un enrejado plano, pero a temperaturas bajo los 150 kelvins –por razones que aún no son del todo claras- la capa del enrejado se corruga espontáneamente para formar una nueva estructura, o fase, donde uno de cada tres átomos deja el sustrato. Los...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.