Nøkkelforskjellen mellom støkiometriske og ikke-støkiometriske defekter er at støkiometriske defekter ikke forstyrrer støkiometrien til forbindelsen, mens ikke-støkiometriske defekter forstyrrer støkiometrien til forbindelsen.
Det finnes to hovedtyper av defekter i krystallstrukturer; nemlig støkiometriske defekter og ikke-støkiometriske defekter. I en støkiometrisk forbindelse indikerer dens kjemiske formel forholdet mellom kationer og anioner i forbindelsen.
Hva er støkiometriske defekter?
Støkiometriske defekter er de som ikke forstyrrer støkiometrien til en forbindelse. Det betyr at de støkiometriske defektene ikke endrer forholdet mellom kationer og anioner som er tilstede i krystallstrukturen. Det finnes flere forskjellige typer støkiometriske defekter;
Interstitial Defects
I krystallstrukturer er det vanligvis ledige interstitielle nettsteder. Små atomer kan okkupere disse stedene i en konfigurasjon som er energetisk gunstig (vanligvis øker tilstedeværelsen av interstitielle steder den totale energien til krystallen). Derfor forårsaker tilstedeværelsen av ioner i de interstitielle stedene interstitielle defekter.
Schottky-defekter
Schottky-defekter dannes når kationene og anionene som fjernes fra krystallstrukturene er like mange. Imidlertid forblir den elektriske nøytraliteten til krystallen uendret fordi antallet ladninger som fjernes fra krystallen er like. Denne typen defekter forekommer i krystaller som har kationer og anioner av lignende størrelser.
Figur 01: Schottky og Frenkel-defekter
Frenkel-defekter
En Frenkel-defekt oppstår når et ion av krystallgitteret fjerner og okkuperer et interstitielt sted i krystallstrukturen. Imidlertid forblir den elektriske ladningen til krystallen uendret fordi ingen ioner fjernes eller tilføres utenfra.
Hva er ikke-støkiometriske defekter?
Ikke-støkiometriske defekter er defekter i krystallstrukturer som forstyrrer krystallens støkiometri. Med andre ord, ikke-støkiometriske defekter endrer støkiometrien til krystallsystemet. Når ikke-støkiometriske defekter er tilstede i en krystallstruktur, blir forholdet mellom bestanddelene i forbindelsen ikke-støkiometrisk. Det er to hovedtyper av ikke-støkiometriske defekter;
Metalloverflødig defekt
Det finnes to typer metalldefekter. Den første er metalloverskuddsdefekten på grunn av anioniske ledige stillinger. I dette oppstår defekten på grunn av manglende anion fra et gitter. Imidlertid forblir elektronene i gitteret uendret. Den andre typen er metalloverskuddsdefekter på grunn av tilstedeværelsen av ekstra kationer i de interstitielle stedene. Her er defekten observerbar når positive ioner okkuperer de interstitielle stedene i gitteret.
Metallmangel
Disse defektene er også av to typer; defekter på grunn av ledige kationer og ekstra anioner som okkuperer de interstitielle stedene i gitteret. Når en positiv ladning mangler fra et gitter, balanserer de nærliggende kationene den ekstra negative ladningen. Denne typen defekter kalles kation ledige defekter. I mellomtiden, når et ekstra anion okkuperer de interstitielle stedene i gitteret, balanserer de nærliggende kationene den ekstra negative ladningen. Denne typen feil er den andre typen metallmangeldefekter.
Hva er forskjellen mellom støkiometriske og ikke-støkiometriske defekter?
støkiometriske vs ikke-støkiometriske defekter |
|
| Støkiometriske defekter er de som ikke forstyrrer støkiometrien til en forbindelse. | Ikke-støkiometriske defekter er defekter i krystallstrukturer som forstyrrer krystallens støkiometri. |
| Effekt på støkiometri | |
| De påvirker ikke støkiometrien til forbindelsen. | De endrer støkiometrien til forbindelsen. |
| Ulike typer | |
| Det finnes flere typer; for eksempel interstitielle defekter, schottky-defekter og Frenkel-defekter. | Metalloverskuddsdefekter og metallmangeldefekter er to hovedtyper av flere |
Sammendrag – støkiometriske vs ikke-støkiometriske defekter
Defekter er uvanlige punkter i krystallstrukturer. Det er to grunnleggende former for defekter k alt støkiometriske defekter og ikke-støkiometriske defekter. Forskjellen mellom støkiometriske og ikke-støkiometriske defekter er at de støkiometriske defektene ikke forstyrrer støkiometrien til forbindelsen, mens ikke-støkiometriske defekter forstyrrer støkiometrien til forbindelsen.
