우리는 모든 물체가 명확한 모양을 가질 것이며 원자와 분자의 밀접한 배열 로부터이 모양을 얻는다는 것을 알고 있습니다. 우리가 크리스탈 격자를 고려할 때, 그들은 이온을 엄격한 레이아웃으로 배열하지만 때로는 하나의 이온이 누락되거나 그 자리를 이동할 수 있습니다. 이 현상에는 여러 가지 이유가 있으며 그 중 하나는 결정 격자의 결함입니다. 결정질 화합물의 결함 또는 결함은 4 개의 그룹으로 널리 분류 될 수 있습니다.
- 포인트 결함
- 라인 결함
- 표면 결함
- 부피 결함
프렌 켈 결함은 지점 결함에 따라 오는 화학량 론적 결함입니다. 제로 차원 결함은 점 결함으로 알려져 있습니다. 여기서 점은 차원이없고 단위가 적은 수량으로 간주되기 때문입니다. 여기서 점 결함은 하나 이상의 이온 성 화합물이 원래 격자 위치 또는 다른 원자가 결정의 해당 공간에 결합 할 때 발생합니다. 포인트 결함은 화학량 론적 결함 및 비 화학량 론적 결함으로 더 나뉩니다. 화학량 론적 결함에서 고체의 화학량 론은 분포되지 않으며, 이는 전기 중립성 (음의 이온과 양성 이온 사이의 비율)이 변경되지 않음을 의미합니다. 시간적 결함은 Schottky 결함 및 프렌 켈 결함으로 더 나뉩니다. 이 기사에서는 프렌 켈 결함에 대해 깊이 논의 할 것입니다.
점 결함의 분류
포인트 결함
- 화학량 론적 결함
* Schottky Defect
* 프렌 켈 결함
- 비 지성 결함 결함
*금속 과잉 결함
*금속 결함 결함
정의 - 프렌 켈 결함
소비에트 물리학 자 야코프 프렌 켈 (Yakov Frenkel)은 프렌 켈 결함을 발견했다. 앞에서 말했듯이, 프렌 켈 결함은 포인트 결함 유형입니다. 더 작은 이온 (일반적으로 양이온) 또는 원자가 고체 결정에서 원래 격자 위치에서 멀어지면 다른 간극 위치를 차지할 때 공석이 생성됩니다.
이것을 프렌 켈 결함이라고합니다. 일부는 프렌 켈 결함을 나타내는 화합물의 예는은 브로마이드, 황화 아연, 염화은 염화, 은화물입니다. 여기서 이들 화합물에서 양이온의 크기와 비교할 때 음이온의 크기는 더 클 것이다. 프렌 켈 결함을 탈구 결함이라고도합니다.
프렌 켈 결함에서 양이온의 크기 (양이온이 작음)와 비교할 때 음이온의 크기가 커질 것입니다.이 크기 차이로 인해 격자의 간질 위치를 차지합니다. 중성 특성은 프렌 켈 결함을 갖는 이온 성 결정에 의해 나타납니다. 여기서는 양이온 및 음이온의 수가 화합물에서 동일하게 유지되기 때문입니다. 음이온과 양이온 사이에 큰 크기의 차이가있는 이온 성 고체는 프렌 켈 결함을 보여줍니다.
특성
- 프렌 켈 결함에서는 양이온의 크기와 비교할 때 음이온의 크기가 커질 것입니다 (양이온은 작습니다).
- 프렌 켈 결함은 화합물의 밀도를 변화시키지 않습니다
- 결정의 질량 또는 부피는 이온의 이동이 결정 내에서 발생하기 때문에 프렌 켈 결함의 영향을받지 않습니다.
- 이온은 항상 화합물의 전기 중립성을 유지합니다.
- 전하 이온이 가까워지면 유전 상수의 증가가 나타납니다.
- 빈 격자 부위의 존재로 인해 프렌 켈 결함을 나타내는 화합물은 전도도와 확산을 나타냅니다.
- 고체의 엔트로피 증가가 보입니다.
- 고체의 안정성과 격자 에너지의 감소는 프렌 켈 결함으로 인해 발생합니다.
Schottky Defect - Frenkel Defect
프렌 켈 결함과 쇼트 키 결함은 지점 결함 아래에있는 화학량 론적 결함입니다. Schottky Defect는 화학량 론적 단위의 격자 위치에서 공석이 없거나 수의 음이온 및 양이온이없는 이온 고체에 의해 나타난 포인트 결함의 한 유형입니다. Schottky 결함은 물질의 밀도를 감소시킴으로써 화합물의 밀도에 영향을 미칩니다. Schottky 결함은 대부분 CACL, NaCl 등과 같은 고도의 이온 성 화합물에서 볼 수 있으며, 이는 같은 크기의 음이온 및 양이온이 있습니다. 고도의 이온 성 화합물 결정에 열이 적용되면 Schottky 결함이 발생합니다. 이는 적용된 열이 결정의 열 진동으로 이어지는 온도를 증가시키기 때문입니다. 이제이 열 진동은 결정 패턴의 간격을 생성 할 것입니다. 화합물의 이온의 이용 가능성에 따라 공극이 생성됩니다.
프렌 켈 결함과 Schottky 결함의 비교.
| 프렌 켈 결함 | Schottky Defect |
| 이것은 포인트 결함의 유형입니다. | 이것은 화학량 론적 의 격자 위치에서 공석이있는 이온 고체에 의해 나타나는 포인트 결함의 유형입니다. |
| 프렌 켈 결함은 화합물의 밀도를 변화시키지 않습니다 | Schottky 결함은 화합물의 밀도에 영향을 미쳤다. 화합물의 밀도가 감소합니다. |
| 격자 질량은 변경되지 않았습니다 | 격자 질량이 변경되었습니다. 격자 질량의 감소가 관찰된다. |
| 원자 또는 이온의 변화는 발생하지만 격자 내부에 머무 릅니다 | 원자 또는 이온의 변화는 격자에서 발생하여 격자를 떠납니다. |
| 여기서 양이온의 크기와 비교할 때 음이온의 크기는 음이온의 크기가 더 커집니다. (크기의 더 큰 차이) |
같은 크기의 음이온과 양이온이 있습니다. |
| 프렌 켈 결함은 조정이 낮은 화합물 (이온 고체)에서 볼 수 있습니다. | Schottky Defect는 높은 조정을 가진 화합물 (이온 고체)에서 볼 수 있습니다. |
