Schottkyjev defekt protiv Frenkelovog defekta: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Sastav kvara: Schottky i Frenkelovi defekti su vrste točkastih defekata u kristalima. Schottkyjev defekt nastaje kada par suprotno nabijenih iona napusti svoja mjesta u rešetki, stvarajući prazno mjesto. Frenkelov defekt, poznat i kao dislokacijski defekt, događa se kada ion napusti svoje ispravno mjesto rešetke i pomakne se na intersticijsko mjesto, stvarajući prazno mjesto i intersticij.
2. Utjecaj na gustoću: Schottkyjev defekt uključuje uklanjanje ionskog para iz rešetke, čime se smanjuje ukupna gustoća kristala. Frenkelov defekt, međutim, ne uključuje uklanjanje iona, samo preraspodjelu unutar kristala. Stoga ne mijenja gustoću.
3. Uobičajeno u određenim kristalima: Schottkyjevi defekti se najčešće nalaze u kristalima s visokim koordinacijskim brojem i kationima i anionima slične veličine, kao što su alkalijski halogenidi. Frenkelovi defekti su češći u kristalima gdje je razlika u ionskim veličinama značajna, jer to omogućuje manjim ionima da lako zauzmu intersticijska mjesta. To se vidi kod srebrnih halogenida.

Što je Schottkyjev defekt?

Schottkyjev defekt je također poznat kao stehiometrijski defekt. To je zato što je cjelokupni kemijski sastav kristala isti bez obzira na prazna mjesta. To je jedan od točkastih defekata nastalih kada se jednak broj aniona i kationa ukloni iz kristalne rešetke. Ovi nedostajući anioni i kationi tvore prazne prostore ili slobodna mjesta na svojim položajima.

Oni su uobičajeni u visokoionskim spojevima kao što su metalni i alkalijski halogenidi. Čimbenik koji utječe ili utječe na ovaj nedostatak je visoka temperatura. NaCl, CsCl i KBr nekoliko su primjera schottkyjevih defekata.

Što je Frenkelov defekt?

Frenkelov defekt je također poznat kao nestehiometrijski defekt. To je zato što ukupni kemijski sastav kristala malo odstupa od njegovog stvarnog sastava, ali zadržava neutralnost naboja spoja. To je također jedan od točkastih nedostataka koji se često mogu naći u ionskim kristalima ili poluvodičkim materijalima. Također, česti su u materijalima koji imaju velike razlike u veličinama aniona i kationa.

Nastaje kada kation migrira s intersticijalnog mjesta i nastaje kation intersticij. To se događa zbog visoke temperature, što rezultira povećanom pokretljivošću atoma kristalne rešetke. AgBr, Pbl2 i ZnS neki su primjeri Frenkelovih defekata.

Razlika između Schottkyjevog i Frenkelovog defekta

1. Priroda schottkyjevog defekta također se naziva stehiometrijskim defektom, dok se, s druge strane, priroda Frenkelovog defekta također naziva nestehiometrijskim defektom. 
2. U schottkyjevom defektu, gustoća defekata je niska jer se prazna mjesta i intersticijska mjesta formiraju na uravnotežen način. Nasuprot tome, u Frenkelovom defektu, gustoća defekta je velika jer su prazna mjesta i intersticijska mjesta formirana na neuravnotežen način.      
3. Schottkyjev defekt nastaje kada se stvori jednak broj anionskih i kationskih slobodnih mjesta. U isto vrijeme, Frenkelov defekt nastaje kada kation migrira s intersticijalnog mjesta i nastaje kation intersticij.
4. Schottkyjev defekt je čest u visoko ionskim spojevima kao što su metalni i alkalijski halogenidi. S druge strane, Frenkelov defekt je čest u spojevima koji imaju velike razlike u veličinama aniona i kationa.
5. Učinak gustoće na schottkyjev defekt je da smanjuje njegovu gustoću kristala. Za usporedbu, nema takvog učinka gustoće u Frenkelovom defektu.
6. Schottkyjev defekt može utjecati na promjenu mehaničkih svojstava, na primjer uzrokuje krtost. U isto vrijeme, u Frenkelovom defektu, opseg formiranja defekta odlučuje o promjeni mehaničkih svojstava.
7. Schottkyjev defekt utječe na električnu vodljivost u nekim ionskim spojevima. S druge strane, Frenkelov defekt utječe ili utječe na električna svojstva. 
8. Schottkyjevi defekti su manje stabilni, dok su, s druge strane, Frenkelovi defekti stabilniji. 
9. Primjeri schottkyjevih defekata su NaCl, CsCl i KBr. S druge strane, primjeri Frenkelovih defekata su AgBr, Pbl₂i ZnS.

Usporedba između Schottkyjevog i Frenkelovog defekta

Parametar usporedbe	Schottkyjev defekt	Frenkelov defekt
Priroda	Stehiometrijski defekt	Nestehiometrijski defekt
Gustoća	Niska gustoća nedostataka	Visoka gustoća nedostataka
Formiranje defekta	Nastaje kada se stvori jednak broj anionskih i kationskih slobodnih mjesta	Nastaje kada kation migrira s intersticijalnog mjesta, a nastaje kation intersticijal
Uobičajeni ulaz	Najčešći su u visokoionskim spojevima kao što su – metalni i alkalijski halogenidi	Česti su u spojevima koji imaju velike razlike u veličinama aniona i kationa
Utjecaj na gustoću	Smanjenje	Bez efekta
Mehanička svojstva	Lomljivost	Ovisno o opsegu formiranja defekta
Električna svojstva	Utječe na električnu vodljivost	Utječe na električna svojstva
Stabilnost	Manje stabilan	Stabilnije
Primjeri	NaCl, CsCl, KBr	AgBr, Pbl2, ZnS

Reference

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

Zadnje ažuriranje: 21. kolovoza 2023