Imperfecciones en redes cristalinas

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TEMA 11: Tipos de imperfecciones en redes cristalinas

Un cristal perfecto es un cristal infinito, con una estructura simétrica y ordenada, cuyos átomos están en reposo (0K) y los electronessituados en los niveles energéticos más bajos. Hay una gran variedad de defectos. Cabe destacar los debidos a las vibraciones de los átomos (fonones), las imperfecciones existentes en los propios nivelesenergéticos de los electrones, así como los debidos a la ordenación atómica que pueden ser puntuales, lineales, superficiales y tridimensionales (microvacíos, inclusiones). Los defectos sonimportantes porque influyen en las propiedades de un material, que no tienen por qué ser perjudiciales. Otros factores influyentes son el tipo de enlace y de red cristalina.

Defectos puntuales.

Dentro deeste grupo están los vacantes, que son huecos creados por la pérdida de un átomo en la posición reticular. Por otra parte, los autointersticiales que ocurren cuando un átomo de la red se inserta en unhueco de la estructura cristalina. Los principales motivos de formación de estos defectos son debidos a las perturbaciones locales que se producen durante la solidificación cuando los cristalescrecen y también por el reordenamiento de los átomos provocado por la movilidad de éstos. Por último, la presencia de impurezas disueltas, que pueden ser de inserción, como los intersticiales pero siendoel átomo uno extraño y de sustitución, cuando un átomo extraño ocupa una posición ocupada inicialmente por un átomo de la propia red. Estos son causados principalmente ya sea por mezcla con el metaldurante la solidificación, o por difusión desde la superficie del sólido o sino por irradiación.

Hay que mencionar que todos estos defectos pueden interaccionar entre sí.

Vacantes

Los vacantespueden generarse en diferentes zonas: superficies del cristal, bordes de grano o en las dislocaciones en aristas. La presencia de vacantes provoca el aumento del volumen del cristal, dando lugar a...
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