Schottky defekt vs Frenkeli defekt: erinevus ja võrdlus

Võtme tagasivõtmine

1. Defektide koostis: Schottky ja Frenkeli defektid on kristallide punktdefektid. Schottky defekt tekib siis, kui paar vastupidiselt laetud iooni lahkub oma võrealadest, luues vaba koha. Frenkeli defekt, tuntud ka kui dislokatsioonidefekt, tekib siis, kui ioon lahkub oma õigest võrekohast ja liigub interstitsiaalsesse kohta, luues vaba koha ja interstitsiaali.
2. Mõju tihedusele: Schottky defekt hõlmab ioonipaari eemaldamist võrest, vähendades seega kristalli üldist tihedust. Frenkeli defekt ei hõlma aga ioonide eemaldamist, vaid kristalli ümberkorraldamist. Seetõttu ei muuda see tihedust.
3. Levinud spetsiifilistes kristallides: Schottky defekte leidub kõige sagedamini suure koordinatsiooniarvuga kristallides ja sarnase suurusega katioonides ja anioonides, näiteks leelishalogeniidides. Frenkeli defektid on tavalisemad kristallides, kus ioonide suuruste erinevus on märkimisväärne, kuna see võimaldab väiksematel ioonidel hõlpsasti hõivata interstitsiaalseid kohti. Seda on näha hõbehalogeniidides.

Mis on Schottky defekt?

Schottky defekti nimetatakse ka stöhhiomeetriliseks defektiks. Seda seetõttu, et kristalli üldine keemiline koostis on sõltumata vabadest töökohtadest sama. See on üks punktdefekte, mis tekivad, kui kristallvõrest eemaldatakse võrdne arv anioone ja katioone. Need puuduvad anioonid ja katioonid moodustavad oma positsioonides tühjad ruumid või vabad kohad.

Need on tavalised väga ioonsetes ühendites, nagu metalli- ja leelishalogeniidid. Seda defekti mõjutav või mõjutav tegur on kõrge temperatuur. NaCl, CsCl ja KBr on mõned näited Schottky defektidest.

Mis on Frenkeli defekt?

Frenkeli defekti nimetatakse ka mittestöhhiomeetriliseks defektiks. Seda seetõttu, et kristalli üldine keemiline koostis erineb veidi selle tegelikust koostisest, kuid säilitab ühendi laengu neutraalsuse. See on ka üks punktdefekte, mida võib tavaliselt leida ioonkristallidest või pooljuhtmaterjalidest. Samuti on need levinud materjalides, millel on suured erinevused nii anioonide kui ka katioonide suuruses.

See moodustub, kui katioon migreerub interstitsiaalsest kohast, ja moodustub katioonide interstitsiaal. See juhtub kõrge temperatuuri tõttu, mille tulemuseks on kristallvõre aatomite liikuvuse suurenemine. AgBr, Pbl2 ja ZnS on mõned näited frenkeli defektidest.

Erinevus Schottky defekti ja Frenkeli defekti vahel

1. Schottky defekti olemust nimetatakse ka stöhhiomeetriliseks defektiks, samas kui Frenkeli defekti olemust nimetatakse ka mittestöhhiomeetriliseks defektiks. 
2. Schottky defekti korral on defektide tihedus väidetavalt madal, kuna vabad töökohad ja interstitsiaalsed kohad on moodustatud tasakaalustatult. Seevastu Frenkeli defekti korral on defekti tihedus suur, kuna vabad kohad ja interstitsiaalsed kohad on moodustatud tasakaalustamata.      
3. Schottky defekt tekib siis, kui tekib võrdne arv anioonide ja katioonide vabasid kohti. Samal ajal tekib Frenkeli defekt, kui katioon migreerub interstitsiaalsest kohast, ja moodustub katioonide interstitsiaal.
4. Schottky defekt on levinud väga ioonsetes ühendites, nagu metalli- ja leelishalogeniidid. Teisest küljest on Frenkeli defekt tavaline ühendites, millel on suured erinevused anioonide ja katioonide suuruses.
5. Tiheduse mõju Schottky defektile seisneb selles, et see vähendab selle kristallide tihedust. Võrdluseks, Frenkeli defekti puhul tiheduse mõju sellist ei ole.
6. Schottky defekt võib mõjutada mehaaniliste omaduste muutumist, näiteks põhjustada rabedust. Samal ajal määrab Frenkeli defekti mehaaniliste omaduste muutumise defekti tekkimise ulatus.
7. Schottky defekt mõjutab mõne ioonse ühendi elektrijuhtivust. Teisest küljest aga mõjutab või mõjutab Frenkeli defekt elektrilisi omadusi. 
8. Schottky defektid on vähem stabiilsed, samas kui Frenkeli defektid on stabiilsemad. 
9. Schottky defektide näideteks on NaCl, CsCl ja KBr. Teisest küljest on Frenkeli defektide näideteks AgBr, Pbl₂ja ZnS.

Schottky defekti ja Frenkeli defekti võrdlus

Võrdluse parameeter	Schottky defekt	Frenkeli defekt
loodus	Stöhhiomeetriline defekt	Mittestöhhiomeetriline defekt
Tihedus	Madal defektide tihedus	Suur defektide tihedus
Defektide teke	See moodustub võrdse arvu anioonide ja katioonide vabade kohtade loomisel	See moodustub, kui katioon migreerub interstitsiaalsest kohast, ja moodustub katioonide interstitsiaal
Ühine sisse	Need on kõige tavalisemad väga ioonsetes ühendites, nagu metalli- ja leelishalogeniidid	Need on tavalised ühendites, millel on suured erinevused anioonide ja katioonide suuruses
Mõju tihedusele	Vähenda	Efekt puudub
Mehaanilised omadused	Rabedus	Olenevalt defektide tekke ulatusest
Elektrilised omadused	Mõjutab elektrijuhtivust	Mõjutab elektrilisi omadusi
Stabiilsus	Vähem stabiilne	Püsivam
Näited	NaCl, CsCl, KBr	AgBr, Pbl2, ZnS

viited

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2022/ta/d1ta10072f
2. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2515-7655/acbb29/meta

Viimati värskendatud: 21. august 2023