Quimica

Defectos reticulares en sólidos^

F. AGULLÓ-LÓPEZ Departamento de Física Universidad Autónoma de Madrid

75/1/0030A

RESUMEN

En este trabajo se hace una exposición de los diferentes tipos de defectos que existen en los sólidos cristalinos. Asimismo se estudia la influencia de dichos defectos sobre el comportamiento de los cristales cuando éstos sufren perturbaciones debidas a aportesexternos de energía óptica, eléctrica, mecánica, etc. A brief description is made of the different types of defects in the crystalline solids. The influence of such defects on the behavior of the crystals, when subjected to disturbances caused by external energy, mechanical, electrical, optical, etc., is also considered. Dans ce travail, on fait une exposition des différents genres de défaut quiexistent dans les solides cristallins. De même on fait l'étude de l'influence de ces défaut sur le comportement des cristaux lorsque ceux-ci souffrent des désordres qui se doivent à des apports externes d'énergie optique, électrique, mécanique, etc. In der Arbeit werden die verschiedenen Arten von Fehlern untersucht, die in kristallinen Festkörpern auftreten. Ausserdem wird der Einfluss der Fehler aufdas Verhalten der Kristalle erörtert, wenn diese durch die exogene Zufuhr von optischer, elektrischer, mechanischer u. a. Energie Störungen ausgesetzt sind.

SUMMARY

RÉSUMÉ

ZUSAMMENFASSUNG

1.

INTRODUCCIÓN

El sólido perfecto consiste en una disposición periódica en el espacio de átomos o iones formando una red tridimensional. Fue en 1912 cuando por vez primera se llevó a cabo unexperimento de difracción de rayos X por un cristal, demostrando su estructura periódica. Es, pues, en esta fecha cuando nace la Física del Estado Sólido, una rama joven en cuanto a edad, pero ya madura dentro de la Física. Es natural esperar que las propiedades físicas de un sólido sean consecuencia de su periodicidad estructural. Por ello toda la primera etapa en el desarrollo de la Física delEstado Sólido ha estado dedicada al análisis de la estructura periódica y al estudio de las propiedades que derivan de ella. Sin embargo, ya desde un principio resultaba claro que muchas de las propiedades del sólido real diferían notablemente de las correspondientes al sólido ideal y que las discrepancias había que atribuirlas a defectos o fallos en la estructura periódica. Es, sin embargo, apartir de la Segunda Guerra Mundial cuando los estudios sistemáticos sobre las imperfecciones de la malla cristalina adquieren carta de naturaleza y reciben una atención considerable. En parte, la razón para esta actitud venía impuesta por la necesidad de conocer el efecto que los elevados flujos de partículas presentes en los recién desarrollados reactores nucleares tenían sobre los materialesutilizados como combustibles o moderadores. Este mismo problema del radiation damage afecta a la tecnología espacial en cuanto que el uso de diversos materiales y dispositivos en misiones espaciales los hace sensibles a la radiación cósmica. En cualquier caso, el estudio de los defectos reticulares ha permitido un mejor conocimiento de la estructura de los sólidos, de su simetría local, de las fuer*Trabajo presentado en las Jomadas Científicas sobre Cerámica y Vidrio, organizadas por la Sección de Ciencia Básica de la S. E. C. V. Madrid, 7-8 de marzo de 1974.
ENERO-FEBRERO 1973

zas de interacción así como de numerosas propiedades físicas: transporte, comportamiento mecánico, eléctrico, etc. Se puede vaticinar que la información obtenida permitirá en un futuro próximo la preparación demateriales de características elegibles a voluntad y de hecho ya se han dado pasos importantes en esa dirección. Vamos ahora a ilustrar con algunos ejemplos la importancia de los defectos de red en el análisis de su comportamiento físico. a) Tensión crítica de cizalladura

Para un sólido perfecto resulta posible, sin demasiadas complicaciones matemáticas, obtener una estimación de la tensión crítica...