Кристалдар ақауы

Кристалдар ақауы – кристалл торларының (‘’идеал’’) периодты атомдық құрылымынан ауытқуы. Кристалдағы ақаулар кристалдану процесі кезінде, жылулық және электрлік әсерлерден, сондай-ақ нейтрондармен, электрондармен, рентген сәулелерімен, ультракүлгін сәулелерімен сәулелендіру (‘’радиациялық ақау’’) кезінде, реакциядан пайда болады. Нүктелік ақауларға кристалдық тор түйіндеріндегі ‘’атом’’ы немесе ‘’ион’’ы жоқ бос орындар – вакансиялар, бөгде атомдардың негізгі атомдардың орнын басуы немесе олардың негізгі атомдардың арасына кірігуі жатады. Әр түрлі себептермен қалыпты жағдайдағы орнынан ығысқан кристалдың өз атомдары мен иондары да нүктелік ақауды құрайды. Ионды кристалдарда нүктелік ақаулар қосарланған түрде пайда болады. Қарама-қарсы таңбалы екі вакансия ‘’Шотки ақауын’’ құрайды. Түйінаралық ионнан тұратын қос ақау мен олардың қалдырған вакансиясы (‘’бос орны’’) Френкель ақауы деп аталады.

Кристалдар ақауы.

Кристалдың әр түрлі бағыттағы бөліктерінің арасындағы шекаралары беттік (‘’екі өлшемді’’) ақауларға жатады. Мұндай ақаулардың көпшілігін дислокацияның қатарлары мен торлары құрайды. Кристалдың өсуі кезінде және пластик. деформация нәтижесінде сызықтық ақаулар (дислокация) пайда болады. Дислокация – кристалдың дұрыс орналасқан атомдық жазықтықтарының сызықтар бойымен және олардың төңірегінде бұзылуы. Дислокацияның қарапайым түрлері шекаралық және бұрандалық дислокациялар. Жетілген идеал кристалдарда көршілес атомдық жазықтықтар әрқашан бір-біріне параллель. Ал нақты (‘’табиғи немесе жасанды’’) кристалдарда атомдық жазықтықтар кристалл ішінде үзіліп шекаралық дислокация пайда болады. Бұрандалық дислокация – баспалдақтары жоқ бұралған сатыға ұқсас бір ғана атомдық жазықтықтан пайда болады. Көлемдік ақауларға қуыстар мен каналдарды жасайтын вакансия жиындары, бөгде фазалардың кірігуі (‘’газдың және аналық ерітінділердің көпіршіктерінің бірігуі’’), дислокациялар мен өсу аймақтарында қоспалардың жиылуы жатады. Температура едәуір жоғарылағанда кристалл фонондармен (‘’жылулық кванттармен’’) толтырылады да кристалдағы валенттік байланыстардың біразы жойылып электрондық ақаулар: ‘’бос электрондар’’, ‘’кемтіктер’’ және ‘’экситондар’’ (‘’электронды қоздыратын квазибөлшектер’’) пайда болады. Кристалды әр түрлі элементар бөлшектермен, ауыр атомдармен және иондармен атқылау арқылы немесе оған энергиясы жоғары кванттық сәулелер түсіру арқылы К. а-н тудыруға болады. К. а. кристалдың физ. қасиеттеріне үлкен әсерін тигізеді. Олар оның пластик. қасиетін, серпімділік шегін, беріктігін, жылу және электр өткізгіштігін күрт өзгертеді. Шала өткізгіштегі ақаулар кристалдың электрондық, кемтіктік және жарық өткізгіштіктерін, жұту спектрін, сәуле шығаруын, люминесценциясын, оптик. қасиеттерін анықтайды. Жоғарыда аталған ақаулар статикалық ақаулар деп аталады. Кристалдық тордағы бөлшектердің жылулық тербелуіне байланысты периодты тепе-теңдік күйінен ауытқуын динамикалық ақаулар дейді. К. а-ның теориясы статист. термодинамика мен кванттық физикаға негізделген..