Skillnad mellan Schottky Defekt och Frenkel Defekt

Huvudskillnad - Schottky Defekter vs Frenkel Defekt

En kristallgitter är det symmetriska 3D-arrangemanget av atomer i en kristall. En punktfel är en ledig punkt som skapas på grund av förlusten av en atom från gallret. Därför blir gallret oregelbundet och asymmetriskt. Schottky defekt och Frenkel defekt är två typer av punktfel som finns i kristallgitter. Huvudskillnaden mellan Schottky defekt och Frenkel defekt är det Schottky-defekt minskar kristallens densitet medan Frenkel-defekten inte har någon inverkan på kristallens densitet.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Schottky Defect
      - Definition, Struktur, Egenskaper, Exempel
2. Vad är Frenkel Defekt
      - Definition, Struktur, Egenskaper, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan Schottky Defect och Frenkel Defect
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelvillkor: Crystal, Frenkel Defekt, Frenkel Disorder, Frenkel Par, Gitterstruktur, Point Defekt, Schottky Defekt

Vad är Schottky Defect

Schottky-defekten är en typ av punktfel som uppstår på grund av förlusten av atomer från en kristallgitter i stökiometriska enheter. Detta fenomen var uppkallat efter Walter H. Schottky. Schottky-defekten kan förekomma i joniska eller icke-joniska kristaller. I joniska kristaller bildas defekten när en stökiometrisk enhet av atomer lämnar gallret. Med andra ord uppstår defekten när ett byggblock lämnar gallret. Detta lämnar skapar en ledighet i gallret.

Den totala laddningen bibehålls emellertid neutral eftersom förlusten uppträder i stökiometriska enheter. De stökiometriska enheterna är sammansatta av motsatt laddade atomer i lika stora förhållanden. Exempelvis i NaCl-gitter, Na⁺ katjon och Cl^- anjon kan lämna, bildande Schottky defekt.

Figur 1: Schottky-defekt i NaCl-gitter. Na-atomen visas i röd färg och Cl-atom i gul färg.

Schottky-defekten orsakar minskning av densitet i gallret. Denna defekt är högt funnen i joniska föreningar. När det är närvarande i icke-joniska kristaller kallas det en vakansfel. För det mesta finns Schottky-defekten i gitter som har joner med nästan lika stora storlekar. Denna typ av defekt är vanligt i gitter som NaCl, KBr och KCl.

Vad är Frenkel Defekt

Frenkel defekt är en typ av punkt defekt som uppstår på grund av förlusten en atom eller en liten jon. Detta skapar en ledig plats inne i gitterstrukturen. Detta kallas också Frenkel-paret eller Frenkel störning. Dessa namn skapas till ära för den första personen att upptäcka denna defekt, Yakov Frenkel. Om den lämnande kemiska arten är en jon är det vanligtvis en katjon. Denna atom eller jon upptar sedan en interstitiell plats. En interstitial plats är en plats i närheten av den lediga punkten.

Frenkel-defekten har ingen effekt på gitterets täthet. Detta beror på att de kvarvarande atomer eller joner upptar en närliggande position istället för att lämna gallret helt. Sedan förblir både massan och volymen av gallret oförändrat.

Frenkel-defekten finns mestadels i jonföreningar. Till skillnad från Schottky-defekten hittas Frenkel-defekten i gitter som består av atomer eller joner som har betydande skillnader mellan deras storlekar. En eller flera atomer eller joner kan genomgå Frenkel-defekt. Därför är antalet interstitiella sidor lika med antalet defekter närvarande i gallret.

Figur 2: Frenkel-defekt i AgCl-gitteret. De gröna färgkretsarna indikerar Ag + joner och askfärgcirklar indikerar Cl-joner.

Ovanstående exempel visar Frenkel-defekten i AgCl-gitteret. Här är antalet atomer som är närvarande i samma volym samma som före defekten. Därför är densiteten densamma. Några exempel på Frenkel-defekt är AgCl, AgI, CaF₂ och ZnS.

Skillnad mellan Schottky Defekt och Frenkel Defekt

Definition

Schottky Defekt: Schottky-defekten är en typ av punktfel som uppstår på grund av förlust av atomer från en kristallgitter i stökiometriska enheter.

Frenkelfel: Frenkel defekt är en typ av punkt defekt uppstår på grund av förlust av en atom eller en liten jon.

Densitet

Schottky Defekt: Schottky-defekten gör att gitterets täthet reduceras.

Frenkelfel: Frankel-defekten har ingen inverkan på gitterets densitet.

Massa

Schottky Defekt: Gitterets massa minskar när Schottky-defekt uppträder.

Frenkelfel: Massan förblir konstant även efter Frenkel-felet har inträffat.

Lämnar arter

Schottky Defekt: Atomer eller joner lämnar gallret, vilket skapar en Schottky-defekt.

Frenkelfel: Atomer eller joner lämnar sin position men förbli inuti gitteret i Frenkel-defekten.

Storlek på joner

Schottky Defekt: Schottky-defekt uppträder i gitter med joner i liknande storlekar.  

Frenkelfel: Frenkelfel uppstår i gitter med joner med stora skillnader i storlekarna.

Slutsats

Både Schottky defekt eller Frenkel defekt skapar en ledig punkt i gallret. Typ av defekt är huvudsakligen beroende av storleksskillnaden mellan katjonerna och anjonerna i gallret. Vidare orsakar Schottky-defekten gittertätheten att minska, medan Frenkel-defekten inte har någon effekt på gitterets densitet. Detta är den största skillnaden mellan Schottky defekt och Frenkel defekt.

referenser:

1. "Frenkel defekt." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 16 juli 2017. Web. Tillgänglig här. 26 juli 2017. 
2. "Punktfel". LinkedIn SlideShare. NP, 17 Apr. 2015. Web. Tillgänglig här. 26 juli 2017.