Cacat Schottky vs Frenkel: Perbedaan dan Perbandingan

Pengambilan Kunci

1. Cacat Schottky terjadi pada kristal ionik dengan perbedaan ukuran yang besar antara kation dan anion. Mereka melibatkan pasangan kekosongan kation dan anion, menghasilkan ketidakseimbangan stoikiometri dan nonstoikiometri. Cacat Schottky menurunkan kerapatan kristal.
2. Cacat Frenkel juga terjadi pada kristal ionik dengan perbedaan ukuran kation-anion yang besar, tetapi kationnya jauh lebih kecil. Pada cacat Frenkel, kation dipindahkan dari situs kisinya dan menempati posisi interstitial, menciptakan kekosongan anion. Cacat Frenkel tidak menyebabkan ketidakseimbangan stoikiometri atau perubahan kepadatan yang signifikan.
3. Cacat Schottky dan Frenkel melibatkan adanya kekosongan dalam kisi kristal, tetapi cacat Schottky menciptakan pasangan kekosongan, sedangkan cacat Frenkel melibatkan perpindahan kation dan posisi interstisial. Muatan keseluruhan kristal tetap netral dalam kedua kasus.

Apa itu Cacat Schottky?

Cacat Schottky terjadi pada kristal ionik. Itu terjadi ketika jumlah kation dan anion yang sama hilang dari situs kisi masing-masing. Ini mengarah pada cacat kekosongan. Cacat ini dapat disebabkan karena getaran termal.

Alasan lain untuk cacat ini adalah kotoran selama pertumbuhan kristal. Ini sangat terlihat pada kristal ionik yang memiliki kesamaan dengan ukuran kation dan anion seperti NaCl atau KCl. Cacat ini menargetkan sifat fisik kristal. Kepadatan dan titik leleh kristal terganggu.

Massa kisi berkurang dalam cacat Schottky, dan dalam prosesnya, ion dan atom keluar dari kisi. Namun, tidak ada modifikasi nilai konstanta dielektrik.

Apa itu Cacat Frenkel?

Cacat Frenkel terjadi pada struktur kristal. Ini dapat terjadi pada kristal ionik dan kovalen. Struktur kristal yang paling umum untuk cacat ini adalah yang memiliki ion kecil, misalnya halida logam alkali.

Yakov Frenkel menemukan cacat ini, dan atas namanya ditempatkan nama cacat ini. Cacat ini mengubah sifat kristal ionik. Ini meningkatkan konduktivitas listrik kristal.

Hal-hal yang dapat menyebabkan cacat Frenkel terjadi karena beberapa sebab. Suhu tinggi dan doping kimia adalah beberapa alasan untuk itu. Cacat dimulai ketika ion bergerak dari situs kisi aslinya untuk menempati situs interstitial dalam bingkai kristal. Hal ini menyebabkan cacat kekosongan di situs kisi asli dan cacat interstisial di situs baru yang ditempati oleh ion.

Perbedaan Antara Cacat Schottky dan Frenkel

1. Cacat Schottky terjadi ketika jumlah kation dan anion yang sama hilang dari situs kisi masing-masing. Ini menciptakan cacat kekosongan. Di sisi lain, cacat Frenkel terjadi ketika sebuah ion dipindahkan dari situs kisinya dan berpindah ke situs interstisial.
2. Kepadatan cacat Schottky lebih rendah dari cacat Frenkel.
3. Cacat Schottky berdampak pada kepadatan dan titik leleh kristal. Di sisi lain, cacat Frenkel memengaruhi sifat optik dan listrik kristal.
4. Cacat Schottky terlihat pada senyawa ionik seperti NaCl dan KCl, sedangkan cacat Frenkel terlihat pada senyawa seperti ZnS dan AgBr.
5. Cacat Frenkel terlihat pada suhu yang lebih tinggi, dan cacat Schottky, sebaliknya, terjadi pada suhu yang lebih rendah.
6. Dalam kasus cacat Schottky, massa kisi berkurang, sedangkan pada cacat Frenkel, massa kisi tidak menghadapi perubahan apa pun.

Perbandingan Antara Cacat Schottky dan Frenkel

Parameter Perbandingan	Cacat Schottky	Cacat Frenkel
Kepadatan	Kepadatannya lebih rendah.	Ini memiliki kepadatan yang lebih tinggi.
Suhu	Ini lebih sering terjadi pada suhu yang lebih rendah.	Ini lebih sering terjadi pada suhu yang lebih rendah.
Difusi	Itu tidak dapat menyebabkan difusi ion.	Ini dapat menyebabkan difusi ion.
Kejadian	Ini terjadi pada kristal ionik.	Ini terjadi pada kristal ionik dan kovalen.
latihan	Cacat Schottky berasal karena ketertarikan timbal balik antara kation dan anion.	Cacat Frenkel berkembang karena energi yang relatif rendah yang dibutuhkan kation untuk berpindah ke situs interstitial.
Massa kisi	Dengan cacat ini, massa kisi akan berkurang.	Dengan cacat ini, massa kisi tetap seperti apa adanya.
Posisi atom dan ion	Di sini, atom dan ion meninggalkan kisi.	Di sini atom dan ion meninggalkan tempatnya tetapi tetap berada di dalam kisi.

Referensi

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

Terakhir Diperbarui : 14 Oktober 2023