Schottky-hiba

A kristálytanban a pontszerű kristálytani hibák egy típusa a Schottky-hiba, vagy Schottky-pár. Utóbbi elnevezés arra utal, hogy ezt a hibatípust valójában két ponthiba: két ellentétes ion vakanciája alkotja. Az ionkristályok jellemző hibatípusa, melynek során a rács össztöltése nem változik, az ellentétes töltésű ionok vakanciái a töltésviszonyoknak megfelelő sztöchiometriai arányok szerint jönnek létre.

A szakirodalomban a Schottky-hibát olykor szűkebb értelemben magára a vakanciára is értik, így például a tiszta germánium egy Schottky-hibája jelenthet egyetlen hiányzó germániumatomot.^[1] Elterjedtebb azonban az a szóhasználat, hogy a Schottky-hiba az ionkristályokban előforduló Schottky-párok szinonimája.

A hibatípust Walter Schottky német fizikusról nevezték el.

Fizikai jellemzői

Keletkezése

Egy, a Kröger–Vink-jelölés szerint A⁺B⁻-val jelölt, ionkristályos anyagban Schottky-hibának nevezik, ha egymáshoz közel egy V_A és egy V_B vakancia keletkezik, azaz mindkét komponensből egy-egy hiányzik.

Keletkezésének az tipikus mechanizmusa, hogy a kristály felületéről (például polikristályos anyag kristályhatárai felől) a rácsrezgések következtében bezárt vakanciák a kristály belsejébe vándorolnak.

A hibatípus jellemzője, hogy a vakanciák keletkezése követi a kristály sztöchiometriai arányait, így a töltésviszonyok nem változnak egy Schottky-pár létrejötte során.

Általában olyan ionos kötésű, vagy erősen irányított kötéseket tartalmazó kovalens kristályok esetén jelentkezik, melyekben kicsi az anionok és a kationok közti méretkülönbség. Ha ez a különbség nagy, akkor inkább a Frenkel-pár keletkezése a jellemzőbb.

Példák

Néhány anyag, melyben jellemzően előfordul Schottky-hiba:

Jegyzetek

↑ Hwang, C. J., & Watt, L. A. K. (1968, July 15). Calculation of the Formation Energy of a Schottky Defect in Germanium. Physical Review. American Physical Society (APS). https://doi.org/10.1103/physrev.171.958
↑ ^a ^b Dreyfus, R. W. (1962). „Energy and Entropy of Formation and Motion of Vacancies in NaCl and KCl Crystals”. Journal of Applied Physics 33 (1), 473–477. o, Kiadó: AIP Publishing. DOI:10.1063/1.1777144. ISSN 0021-8979.
↑ ^a ^b ^c ^d Yoon, D. N. (1972. június 15.). „Pressure Dependence of Ionic Conductivity in KCl, NaCl, KBr, and NaBr”. Physical Review B 5 (12), 4935–4945. o, Kiadó: Amerikai Fizikai Társaság. DOI:10.1103/physrevb.5.4935. ISSN 0556-2805.
↑ ^a ^b ^c Rao, K. J. (1968). „Schottky Defects in Alkali Halides: Their Creation, Interaction, and Migration”. Physica Status Solidi (b) 28 (1), 157–169. o, Kiadó: Wiley-Blackwell. DOI:10.1002/pssb.19680280116. ISSN 0370-1972.
↑ Harding, B.C. (1972). „The energy of formation of a Schottky defect in MgO”. Physics Letters A 40 (3), 227–228. o, Kiadó: Elsevier. DOI:10.1016/0375-9601(72)90667-6. ISSN 0375-9601.
↑ Andreoni, W. (1983). „Premelting lattice disorder in AgBr and PbF2”. Solid State Ionics 11 (1), 49–55. o, Kiadó: Elsevier. DOI:10.1016/0167-2738(83)90062-0. ISSN 0167-2738.
↑ Lazaridou, M (1985. július 20.). „Point defect parameters of LiF”. Journal of Physics C 18 (20), 3891–3895. o, Kiadó: IOP Publishing. DOI:10.1088/0022-3719/18/20/015. ISSN 0022-3719.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Schottky defect című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

Szakkönyvek, publikációk

Sólyom Jenő: A modern szilárdtest-fizika alapjai I: Szerkezet és dinamika. Budapest: ELTE Eötvös Kiadó. 2009. 274. o. ISBN 9789632840970
Boswarva, I. M. (1967). „The energy of formation of Schottky defects in ionic crystals”. Philosophical Magazine 16 (142), 805–826. o, Kiadó: Informa UK Limited. DOI:10.1080/14786436708222778. ISSN 0031-8086.

Ismeretterjesztő weblapok, tananyagok

Gubicza Jenő; szerk. Vida Ádám: Rácshibák I. előadásjegyzet pp. 9. (Hozzáférés: 2017. június 20.)
Dr. Erlaky György: Kristálytani alapok. eet.bme.hu. [2011. szeptember 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2017. június 29.)
Helmut Föll: Schottky-Defects. www.tf.uni-kiel.de. (Hozzáférés: 2017. június 30.)

Kapcsolódó szócikkek

[1] Hwang, C. J., & Watt, L. A. K. (1968, July 15). Calculation of the Formation Energy of a Schottky Defect in Germanium. Physical Review. American Physical Society (APS). https://doi.org/10.1103/physrev.171.958

[Dreyfus_Nowick_1962_pp._473–477-2] Dreyfus, R. W. (1962). „Energy and Entropy of Formation and Motion of Vacancies in NaCl and KCl Crystals”. Journal of Applied Physics 33 (1), 473–477. o, Kiadó: AIP Publishing. DOI:10.1063/1.1777144. ISSN 0021-8979.

[Yoon_Lazarus_pp._4935–4945-3] Yoon, D. N. (1972. június 15.). „Pressure Dependence of Ionic Conductivity in KCl, NaCl, KBr, and NaBr”. Physical Review B 5 (12), 4935–4945. o, Kiadó: Amerikai Fizikai Társaság. DOI:10.1103/physrevb.5.4935. ISSN 0556-2805.

[Rao_Rao_1968_pp._157–1692-4] Rao, K. J. (1968). „Schottky Defects in Alkali Halides: Their Creation, Interaction, and Migration”. Physica Status Solidi (b) 28 (1), 157–169. o, Kiadó: Wiley-Blackwell. DOI:10.1002/pssb.19680280116. ISSN 0370-1972.

[Harding_1972_pp._227–228-5] Harding, B.C. (1972). „The energy of formation of a Schottky defect in MgO”. Physics Letters A 40 (3), 227–228. o, Kiadó: Elsevier. DOI:10.1016/0375-9601(72)90667-6. ISSN 0375-9601.

[Andreoni_Tosi_1983_pp._49–55-6] Andreoni, W. (1983). „Premelting lattice disorder in AgBr and PbF2”. Solid State Ionics 11 (1), 49–55. o, Kiadó: Elsevier. DOI:10.1016/0167-2738(83)90062-0. ISSN 0167-2738.

[Lazaridou_Varotsos_Alexopoulos_Varotsos_pp._3891–3895-7] Lazaridou, M (1985. július 20.). „Point defect parameters of LiF”. Journal of Physics C 18 (20), 3891–3895. o, Kiadó: IOP Publishing. DOI:10.1088/0022-3719/18/20/015. ISSN 0022-3719.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]