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晶體
本詞條是多義詞，共3個(gè)義項(xiàng)
有明確衍射圖案的固體
晶體（crystal）是原子、離子或分子按照一定的周期性，在結(jié)晶過(guò)程中，在空間排列形成具有一定規(guī)則的幾何外形的固體。其分布非常廣泛，自然界的固體物質(zhì)中，絕大多數(shù)是晶體。氣體、液體和非晶物質(zhì)在一定的合適條件下也可以轉(zhuǎn)變成晶體。
基本信息
| 中文名 | 晶體 |
| 外文名 | crystal |
| 外觀 | 固體 |
| 應(yīng)用學(xué)科 | 物理 |
| 特點(diǎn) | 呈現(xiàn)規(guī)則的幾何形狀 |
特征
（1）自然凝結(jié)的、不受外界干擾而形成的晶體擁有整齊規(guī)則的幾何外形，即晶體的自范性。
晶體
（3）單晶體有各向異性的特點(diǎn)。
（4）晶體可以使X光發(fā)生有規(guī)律的衍射。
宏觀上能否產(chǎn)生X光衍射現(xiàn)象，是實(shí)驗(yàn)上判定某物質(zhì)是不是晶體的主要方法。
（5）晶體相對(duì)應(yīng)的晶面角相等，稱為晶面角守恒。
結(jié)構(gòu)
具有整齊規(guī)則的幾何外形、固定熔點(diǎn)和各向異性的固態(tài)物質(zhì)，是物質(zhì)存在的一種基本形式。固態(tài)物質(zhì)是否為晶體，一般可由X射線衍射法予以鑒定。
晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、分子、原子團(tuán)）有規(guī)則地在三維空間呈周期性重復(fù)排列，組成一定形式的晶格，外形上表現(xiàn)為一定形狀的幾何多面體。組成某種幾何多面體的平面稱為晶面，由于生長(zhǎng)的條件不同，晶體在外形上可能有些歪斜，但同種晶體晶面間夾角（晶面角）是一定的，稱為晶面角不變?cè)?/a>。
晶體按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為七大晶系和14種晶格類型。晶 體都有一定的對(duì)稱性，有32種對(duì)稱元素系，對(duì)應(yīng)的對(duì)稱動(dòng)作群稱做晶體系點(diǎn)群。按照內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間作用力性質(zhì)不同，晶體可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體等四大典型晶體，如食鹽、金剛石、干冰和各種金屬等。同一晶體也有單晶和多晶(或粉晶)的區(qū)別。在實(shí)際中還存在混合型晶體。說(shuō)到晶體，還得從結(jié)晶談起。大家知道，所有物質(zhì)都是由原子或分子構(gòu)成的。眾所周知，物質(zhì)有三種聚集形態(tài)：氣體、液體和固體。但是，你知道根據(jù)其內(nèi)部構(gòu)造特點(diǎn)，固體又可分為幾類嗎？研究表明，固體可分為晶體、非晶體和準(zhǔn)晶體三大類。
幾何形狀
晶體通常呈現(xiàn)規(guī)則的幾何形狀，就像有人特意加工出來(lái)的一樣。其內(nèi)部原子的排列十分規(guī)整嚴(yán)格，比士兵的方陣還要整齊得多。如果把晶體中任意一個(gè)原子沿某一方向平移一定距離，必能找到一個(gè)同樣的原子。而玻璃、珍珠、瀝青、塑料等非晶體，內(nèi)部原子的排列則是雜亂無(wú)章的。準(zhǔn)晶體是發(fā)現(xiàn)的一類新物質(zhì)，其內(nèi)部排列既不同于晶體，也不同于非晶體。
晶體
但僅從外觀上，用肉眼很難區(qū)分晶體、非晶體與準(zhǔn)晶體。那么，如何才能快速鑒定出它們呢？一種最常用的技術(shù)是X光技術(shù)。用X光對(duì)固體進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，晶體和非晶體、準(zhǔn)晶體是截然不同的三類固體。
為了描述晶體的結(jié)構(gòu)，我們把構(gòu)成晶體的原子當(dāng)成一個(gè)點(diǎn)，再用假想的線段將這些代表原子的各點(diǎn)連接起來(lái)，就繪成了像圖中所表示的格架式空間結(jié)構(gòu)。這種用來(lái)描述原子在晶體中排列的幾何空間格架，稱為晶格。由于晶體中原子的排列是有規(guī)律的，可以從晶格中拿出一個(gè)完全能夠表達(dá)晶格結(jié)構(gòu)的最小單元，這個(gè)最小單元就叫作晶胞。許多取向相同的晶胞組成晶粒，由取向不同的晶粒組成的物體，叫做多晶體，而單晶體內(nèi)所有的晶胞取向完全一致，常見(jiàn)的單晶如單晶硅、單晶石英。大家最常見(jiàn)到的一般是多晶體。
由于物質(zhì)內(nèi)部原子排列的明顯差異，導(dǎo)致了晶體與非晶體物理化學(xué)性質(zhì)的巨大差異。例如，晶體有固定的熔點(diǎn)，當(dāng)溫度高到某一溫度便立即熔化；而玻璃及其它非晶體則沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，從軟化到熔化是一個(gè)較大的溫度范圍。
類別實(shí)例
3.斜方晶系：硫 碘 硝酸銀
5.三斜晶系：硫酸銅 硼酸
6.三方（菱形）晶系：砷 水晶 冰 石墨
特性
晶體
1. 長(zhǎng)程有序：晶體內(nèi)部原子在至少在微米級(jí)范圍內(nèi)的規(guī)則排列。
2. 均勻性：晶體內(nèi)部各個(gè)部分的宏觀性質(zhì)是相同的。
3. 各向異性：晶體中不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。
4 .對(duì)稱性：晶體的理想外形和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)都具有特定的對(duì)稱性。
5. 自限性：晶體具有自發(fā)地形成封閉幾何多面體的特性。
6. 解理性：晶體具有沿某些確定方位的 晶面劈裂的性質(zhì)。
7. 最小內(nèi)能：成型晶體內(nèi)能最小。
8. 晶面角守恒：屬于同種晶體的兩個(gè)對(duì)應(yīng)晶面之間的夾角恒定不變。
具體介紹：
均一性和異向性
因?yàn)榫w是具有格子構(gòu)造的固體，同一晶體的各個(gè)部分質(zhì)點(diǎn)分布是相同的，所以同一晶體的各個(gè)部分的性質(zhì)是相同的，此即晶體的均一性；同一晶體格子中，在不同的方向上質(zhì)點(diǎn)的排列一般是不相同的，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異，此即晶體的異向性。
最小內(nèi)能與穩(wěn)定性
晶體
對(duì)稱性
晶體的對(duì)稱表現(xiàn)在晶體中相等的晶面，晶棱和角頂有規(guī)律的重復(fù)出現(xiàn)。這是由于它具有規(guī)律的格子構(gòu)造。是其在三維空間周期性重復(fù)的體現(xiàn)。既晶體的對(duì)稱性不僅表現(xiàn)在外部形態(tài)上，而且其內(nèi)部構(gòu)造也同樣也是對(duì)稱的。
在晶體的外形以及其他宏觀表現(xiàn)中還反映了晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。晶體的理想外形或其結(jié)構(gòu)都是對(duì)稱圖象。這類圖象都能經(jīng)過(guò)不改變其中任何兩點(diǎn)間距離的操作後復(fù)原。這樣的操作稱為對(duì)稱操作，平移、旋轉(zhuǎn)、反映和倒反都是對(duì)稱操作。能使一個(gè)圖象復(fù)原的全部不等同操作，形成一個(gè)對(duì)稱操作群。
鎵， 一種很容易結(jié)成大塊單晶的金屬
（2）空間點(diǎn)陣只能有14種形式。n次對(duì)稱軸的基本旋轉(zhuǎn)操作為旋轉(zhuǎn)
，因此，晶體能在外形和宏觀中反映出來(lái)的軸對(duì)稱性也只限于這些軸次。
晶體
種類
晶體的一些性質(zhì)取決于將分子聯(lián)結(jié)成固體的結(jié)合力。這些力通常涉及原子或分子的最外層的電子（或稱價(jià)電子）的相互作用。如果結(jié)合力強(qiáng)，晶體有較高的熔點(diǎn)。如果它們稍弱一些，晶體將有較低的熔點(diǎn)，也可能較易彎曲和變形。如果它們很弱，晶體只能在很低溫度下形成，此時(shí)分子可利用的能量不多。
有四種主要的晶體鍵。離子晶體由正離子和負(fù)離子構(gòu)成，靠不同電荷之間的引力（離子鍵）結(jié)合在一起。氯化鈉是離子晶體的一例。原子晶體（共價(jià)晶體）的原子或分子共享它們的價(jià)電子（共價(jià)鍵）。鉆石、鍺和硅是重要的共價(jià)晶體。金屬晶體是金屬的原子變?yōu)殡x子，被自由的價(jià)電子所包圍，它們能夠容易地從一個(gè)原子運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)原子，可形象的描述為沉浸在自由電子的海洋里（金屬鍵）。當(dāng)這些電子全在同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們的運(yùn)動(dòng)稱為電流。分子晶體的分子完全不分享它們的電子。它們的結(jié)合是由于從分子的一端到另一端電場(chǎng)有微小的變動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)結(jié)合力很弱（范德華力和氫鍵），這些晶體在很低的溫度下就熔化，且硬度極低。典型的分子結(jié)晶如固態(tài)氧和冰。
在離子晶體中，電子從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子。共價(jià)晶體的原子分享它們的價(jià)電子。金屬原子的一端有少量的負(fù)電荷，另一端有少量的正電荷。一個(gè)弱的電引力使分子就位。
用來(lái)制作工業(yè)用的晶體的技術(shù)之一，是從熔液中生長(zhǎng)。籽晶可用來(lái)促進(jìn)單晶體的形成。在這個(gè)工序里，籽晶降落到裝有熔融物質(zhì)的容器中。籽晶周圍的熔液冷卻，它的分子就依附在籽晶上。這些新的晶體分子承接籽晶的取向，形成了一個(gè)大的單晶體。藍(lán)寶石和紅寶石的基本成分是氧化鋁，它的熔點(diǎn)高，制成一個(gè)盛裝它的熔液的容器是困難的。人工合成藍(lán)寶石和紅寶石是用維爾納葉法（焰熔法）制成，即將氧化鋁粉和少量上色用的鈦、鐵或鉻粉，通過(guò)火焰下滴到籽晶上。火焰將粉熔解，然后在籽晶上重新結(jié)晶。
生長(zhǎng)人造鉆石需要高于
的溫度和
大氣壓。人造鉆石砂粒小且黑，它們適宜工業(yè)應(yīng)用。區(qū)域熔化過(guò)程用來(lái)純化半導(dǎo)體工業(yè)中的硅晶體。一個(gè)單晶體垂直懸掛在硅棒的頂端上。在兩者接觸處加熱，棒的頂端熔化，并在單晶體上重結(jié)晶，然后將加熱處慢慢地沿棒下移。
缺陷
分類
晶體缺陷各種偏離晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)周期重復(fù)排列的因素，嚴(yán)格說(shuō)，造成晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)周期勢(shì)場(chǎng)畸變的一切因素。
如晶體中進(jìn)入了一些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)也會(huì)占據(jù)一定的位置，這樣破壞了原質(zhì)點(diǎn)排列的周期性，在二十世紀(jì)中期，發(fā)現(xiàn)晶體中缺陷的存在，它嚴(yán)重影響晶體性質(zhì)，有些是決定性的，如半導(dǎo)體導(dǎo)電性質(zhì)，幾乎完全是由外來(lái)雜質(zhì)原子和缺陷存在決定的，許多離子晶體的顏色、發(fā)光等。另外，固體的強(qiáng)度，陶瓷、耐火材料的燒結(jié)和固相反應(yīng)等等均與缺陷有關(guān)，晶體缺陷是近三、四年國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究十分注意的一個(gè)內(nèi)容。
根據(jù)缺陷的作用范圍把真實(shí)晶體缺陷分四類：
點(diǎn)缺陷：在三維尺寸均很小，只在某些位置發(fā)生，只影響鄰近幾個(gè)原子。
體缺陷：在三維尺寸較大，如鑲嵌塊，沉淀相，空洞，氣泡等。
按形成的原因不同分三類：
1熱缺陷（晶格位置缺陷）
在晶體點(diǎn)陣的正常格點(diǎn)位出現(xiàn)空位，不該有質(zhì)點(diǎn)的位置出現(xiàn)了質(zhì)點(diǎn)（間隙質(zhì)點(diǎn)）。
2 組成缺陷
外來(lái)質(zhì)點(diǎn)（雜質(zhì)）取代正常質(zhì)點(diǎn)位置或進(jìn)入正常結(jié)點(diǎn)的間隙位置。
3 電荷缺陷
晶體中某些質(zhì)點(diǎn)個(gè)別電子處于激發(fā)狀態(tài)，有的離開(kāi)原來(lái)質(zhì)點(diǎn)，形成自由電子，在原來(lái)電子軌道上留下了電子空穴。
符號(hào)及反應(yīng)方程式
1. 缺陷符號(hào)及缺陷反應(yīng)方程式
（1）晶格空位：正常結(jié)點(diǎn)位沒(méi)有質(zhì)點(diǎn)，
（2）間隙離子：除正常結(jié)點(diǎn)位置外的位置出現(xiàn)了質(zhì)點(diǎn)，
（3）錯(cuò)位離子：M排列在X位置，或X排列在M位置上，若處在正常結(jié)點(diǎn)位置上，則
（4）取代離子：外來(lái)雜質(zhì)L進(jìn)入晶體中，若取代M，則LM，若取代X，則LX，若占據(jù)間隙位，則Li。
晶體
（5）電子空穴 h·(代表存在一個(gè)正電荷)，·表示有效正電荷
如：從
晶體中取走一個(gè)
，留下一個(gè)空位造成電價(jià)不平衡，多出負(fù)一價(jià)。相當(dāng)于取走Na原子加一個(gè)負(fù)有效負(fù)電荷，e失去→自由電子，剩下位置為電子空穴h·
（7）復(fù)合缺陷
缺陷反應(yīng)方程式
必須遵守三個(gè)原則
（1）位置平衡——反應(yīng)前后位置數(shù)不變（相對(duì)物質(zhì)位置而言）
（2）質(zhì)點(diǎn)平衡——反應(yīng)前后質(zhì)量不變（相對(duì)加入物質(zhì)而言）
（3）電價(jià)平衡——反應(yīng)前后呈電中性
例：將
中：
將
中
注意：只從缺陷反應(yīng)方程看，只要符合三個(gè)平衡就是對(duì)的，但實(shí)際上往往只有一種是對(duì)的，這要知道其它條件才能確定哪個(gè)缺陷反應(yīng)是正確的。
確定（1）式密度增加，要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。
熱缺陷
（晶格位置缺陷)
只要晶體的溫度高于絕對(duì)零度，原子就要吸收熱能而運(yùn)動(dòng)，但由于固體質(zhì)點(diǎn)是牢固結(jié)合在一起的，或者說(shuō)晶體中每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)必然受到周圍質(zhì)點(diǎn)結(jié)合力的限制而只能以質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為中心作微小運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)的幅度隨溫度升高而增大，溫度越高，平均熱能越大，而相應(yīng)一定溫度的熱能是指原子的平均動(dòng)能，當(dāng)某些質(zhì)點(diǎn)大于平均動(dòng)能就要離開(kāi)平衡位置，在原來(lái)的位置上留下一個(gè)空位而形成缺陷，實(shí)際上在任何溫度下總有少數(shù)質(zhì)點(diǎn)擺脫周圍離子的束縛而離開(kāi)原來(lái)的平衡位置，這種由于熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的點(diǎn)缺陷——熱缺陷。
熱缺陷兩種基本形式：
a-弗侖克爾缺陷,
b-肖特基缺陷
（1）弗侖克爾缺陷
具有足夠大能量的原子（離子）離開(kāi)平衡位置后，擠入晶格間隙中，形成間隙原子離子），在原來(lái)位置上留下空位。
特點(diǎn)：空位與間隙粒子成對(duì)出現(xiàn)，數(shù)量相等，晶體體積不發(fā)生變化。
在晶體中弗侖克爾缺陷的數(shù)目多少與晶體結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，格點(diǎn)位質(zhì)點(diǎn)要進(jìn)入間隙位，間隙必須要足夠大，如螢石（
）型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)空隙較大，易形成，而型結(jié)構(gòu)不易形成。總的來(lái)說(shuō)，離子晶體，共價(jià)晶體形成該缺陷困難。
（2）肖特基缺陷
表面層原子獲得較大能量，離開(kāi)原來(lái)格點(diǎn)位跑到表面外新的格點(diǎn)位，原來(lái)位置形成空位這樣晶格深處的原子就依次填入，結(jié)果表面上的空位逐漸轉(zhuǎn)移到內(nèi)部去。
特點(diǎn)：體積增大，對(duì)離子晶體、正負(fù)離子空位成對(duì)出現(xiàn)，數(shù)量相等。結(jié)構(gòu)致密易形成肖特基缺陷。
晶體熱缺陷的存在對(duì)晶體性質(zhì)及一系列物理化學(xué)過(guò)程，導(dǎo)電、擴(kuò)散、固相反應(yīng)、燒結(jié)等產(chǎn)生重要影響，適當(dāng)提高溫度，可提高缺陷濃度，有利于擴(kuò)散，燒結(jié)作用，外加少量填加劑也可提高熱缺陷濃度，有些過(guò)程需要最大限度避免缺陷產(chǎn)生，如單晶生產(chǎn)，要非常快冷卻。
3. 組成缺陷
主要是一種雜質(zhì)缺陷，在原晶體結(jié)構(gòu)中進(jìn)入了雜質(zhì)原子，它與固有原子性質(zhì)不同，破壞了原子排列的周期性，雜質(zhì)原子在晶體中占據(jù)兩種位置（1）填隙位（2）格點(diǎn)位
4. 電荷缺陷（Charge defect）
從物理學(xué)中固體的能帶理論來(lái)看，非金屬固體具有價(jià)帶，禁帶和導(dǎo)帶，當(dāng)在OR時(shí)，導(dǎo)帶全部完善，價(jià)帶全部被電子填滿，由于熱能作用或其它能量傳遞過(guò)程，價(jià)帶中電子得到一能量Eg，而被激發(fā)入導(dǎo)帶，這時(shí)在導(dǎo)帶中存在一個(gè)電子，在價(jià)帶留一孔穴，孔穴也可以導(dǎo)電，這樣雖末破壞原子排列的周期性，在由于孔穴和電子分別帶有正負(fù)電荷，在它們附近形成一個(gè)附加電場(chǎng)，引起周期勢(shì)場(chǎng)畸變，造成晶體不完整性稱電荷缺陷。
例：純半導(dǎo)體禁帶較寬，價(jià)電帶電子很難越過(guò)禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，導(dǎo)電率很低，為改善導(dǎo)電性，可采用摻加雜質(zhì)的辦法，如在半導(dǎo)體硅中摻入P和B，摻入一個(gè)P，則與周圍Si原子形成四對(duì)共價(jià)鍵，并導(dǎo)出一個(gè)電子，叫施主型雜質(zhì)，這個(gè)多余電子處于半束縛狀態(tài)，只須填加很少能量，就能躍遷到導(dǎo)帶中，它的能量狀態(tài)是在禁帶上部靠近導(dǎo)帶下部的一個(gè)附加能級(jí)上，叫施主能級(jí)，叫n型半導(dǎo)體。當(dāng)摻入一個(gè)B，少一個(gè)電子，不得不向其它Si原子奪取一個(gè)電子補(bǔ)充，這就在Si原子中造成空穴，叫受主型雜質(zhì)，這個(gè)空穴也僅增加一點(diǎn)能量就能把價(jià)帶中電子吸過(guò)來(lái)，它的能量狀態(tài)在禁帶下部靠近價(jià)帶頂部一個(gè)附加能級(jí)，叫受主能級(jí)，叫P型半導(dǎo)體，自由電子，空穴都是晶體一種缺
點(diǎn)缺陷在實(shí)踐中有重要意義：燒成燒結(jié)，固相反應(yīng)，擴(kuò)散，對(duì)半導(dǎo)體，電絕緣用陶瓷有重要意義，使晶體著色等。
線缺陷
實(shí)際晶體在結(jié)晶時(shí)，受到雜質(zhì)，溫度變化或振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力作用或晶體由于受到打擊，切割等機(jī)械應(yīng)力作用，使晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列變形，原子行列間相互滑移，不再符合理想晶體的有序排列，形成線狀缺陷。
位錯(cuò)直觀定義：晶體中已滑移面與未滑移面的邊界線。
這種線缺陷又稱位錯(cuò)，注意：位錯(cuò)不是一條幾何線，而是一個(gè)有一定寬度的管道，位錯(cuò)區(qū)域質(zhì)點(diǎn)排列嚴(yán)重畸變，有時(shí)造成晶體面網(wǎng)發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。對(duì)晶體強(qiáng)度有很大影響。
刃型位錯(cuò)
其形式可以設(shè)想為：在一完整晶體，沿
晶面橫切一刀，從
，將
面上半部分，作用以壓力δ，使之產(chǎn)生滑移，距離（柏氏矢量晶格常數(shù)或數(shù)倍）滑移面，滑移區(qū)，未滑移區(qū)
，AD為已滑移區(qū)交界線—位錯(cuò)線。
正面看簡(jiǎn)圖：如上圖
滑移上部多出半個(gè)原子面，就象刀刃一樣（劈木材）稱刃型位錯(cuò)。
特點(diǎn)：滑移方向與位錯(cuò)線垂直，符號(hào)⊥，有多余半片原子面。
螺型位錯(cuò)
其形成可設(shè)想為：在一完整晶體，沿晶面橫切一刀，在面上部分沿X方向施一力δ，使其生產(chǎn)滑移，滑移區(qū)未滑移區(qū)，交界線AD（位錯(cuò)線）
特點(diǎn)：滑移方向與位錯(cuò)線平行，與位錯(cuò)線垂直的面不是平面，呈螺施狀，稱螺型位錯(cuò)。
刃型位錯(cuò)與螺型位錯(cuò)
a-正常面網(wǎng),
b-刃型位錯(cuò)，
c-螺型位錯(cuò)
主要從各自特點(diǎn)區(qū)別
刃型：滑移方向與位錯(cuò)線垂直，多半個(gè)原子面，位錯(cuò)線可為曲線。
螺型：滑移方向與位錯(cuò)線平行，呈螺旋狀，位錯(cuò)線直線。
由于位錯(cuò)的存在對(duì)晶體的生長(zhǎng)，雜質(zhì)在晶體中的擴(kuò)散，晶體內(nèi)鑲嵌結(jié)構(gòu)的形成及晶體的高溫蠕變性等一系列性質(zhì)和過(guò)程都有重要影響。
位錯(cuò)具有以下基本性質(zhì)：
（1）位錯(cuò)是晶體中原子排列的線缺陷，不是幾何意義的線，是有一定尺度的管道。
（2）形變滑移是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，并不是說(shuō)位錯(cuò)是由形變產(chǎn)生的，因?yàn)橐粔K生長(zhǎng)很完事的晶體中，本身就存在很多位錯(cuò)。
（3）位錯(cuò)線可以終止在晶體的表面（或多晶體的晶界上），但不能終止在一個(gè)完事的晶體內(nèi)部。
（4）在位錯(cuò)線附近有很大應(yīng)力集中，附近原子能量較高，易運(yùn)動(dòng)。
面缺陷
晶面不對(duì)稱
由于晶體表面處的離子或原子具有不飽和鍵，有很大反應(yīng)活性，表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不對(duì)稱性，使點(diǎn)陣受到很大彎曲變形，因而能量比內(nèi)部能量高，是一種缺陷。
（1）小角度晶界（鑲嵌塊）
尺寸在
的小晶塊，彼此間以幾秒到的微小（ ）角度傾斜相交，形成鑲嵌結(jié)構(gòu)，有人認(rèn)為是棱位錯(cuò)，由于晶粒以微小角度相交，可以認(rèn)為合并在一起，在晶界面是形成了一系列刃型位錯(cuò)。
（2）大角度晶界，各晶面取向互不相同，交角較大，在多晶體中，晶體可能出現(xiàn)大角度晶界。在這種晶界中，頂點(diǎn)排列接近無(wú)序狀態(tài)，晶界處是缺陷位置，所以能量較高，可吸附外來(lái)質(zhì)點(diǎn)。晶界是原子或離子擴(kuò)散的快速通道，也是空位消除的地方，這種特殊作用對(duì)固相反應(yīng)，燒結(jié)起重要作用，對(duì)陶瓷、耐火材料等多晶材料性能如蠕變、強(qiáng)度等力學(xué)性能和極化、損耗等介電性能影響較大。
堆垛層錯(cuò)
離子堆垛過(guò)程中發(fā)生了層次錯(cuò)動(dòng)，出現(xiàn)堆垛層錯(cuò)，如面心立方堆積形式為
中間的B層和C層發(fā)生了層次錯(cuò)動(dòng)，出現(xiàn)缺陷（一般了解）
定義：化合物中各元素的原子數(shù)之比不是簡(jiǎn)單的整數(shù)而出現(xiàn)了分?jǐn)?shù)，如
等。
可偏離化合式的化合物
非化學(xué)計(jì)量化合物缺陷
（2）也可看成部分O由晶格逸出變成氣體
可見(jiàn)：這種非化學(xué)計(jì)量化合物的形成多是由變價(jià)正離子構(gòu)成的氧化物，由高價(jià)變?yōu)榈蛢r(jià)，形成負(fù)離子空位，還有
等，與氣氛有關(guān)。
陽(yáng)離子過(guò)剩
形成間隙陽(yáng)離子
如
，過(guò)剩的金屬離子進(jìn)入間隙位，為保持電中性，等價(jià)電子被束縛在間隙位的金屬離子周圍。例：
在鋅蒸氣中加熱，顏色逐漸加深變化。
負(fù)電子過(guò)剩
形成間隙負(fù)離子。
發(fā)現(xiàn)
，可以看作
中的固溶體，當(dāng)負(fù)離子過(guò)剩進(jìn)入間隙位置時(shí)，結(jié)構(gòu)中必須出現(xiàn)兩個(gè)電子空穴，以平衡整體電中性，相應(yīng)正離子電價(jià)升高，電子空穴在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這種材料稱P型半導(dǎo)體。
形成正離子空位
由于存在正離子空位，為保持電中性，在正離子空位周圍捕獲電子空位，因此其也是P型半導(dǎo)體，如
即是。例：
在氧氣下形成這種缺陷，實(shí)際上是
中形成的固溶體（高價(jià)取代低價(jià)），即
，同時(shí)在晶格中形成個(gè)正離子空位，在氧氣條件下，氧氣進(jìn)入FeO晶格結(jié)構(gòu)中，變?yōu)檠蹼x子，必須從鐵離子獲得兩個(gè)電子，使
，并形成VFe。
可見(jiàn)，非化學(xué)計(jì)量化合物缺陷的形成主要受氣氛影響，也與溫度有關(guān)，嚴(yán)格說(shuō)，世界上所有化合物都是非化學(xué)計(jì)量的，只是程度不同而已。
結(jié)晶
結(jié)晶分兩種，一種是降溫結(jié)晶，另一種是蒸發(fā)結(jié)晶。降溫結(jié)晶：首先加熱溶液，蒸發(fā)溶劑成飽和溶液，此時(shí)降低熱飽和溶液的溫度，溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)就會(huì)呈晶體析出，叫降溫結(jié)晶。
蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡停^續(xù)蒸發(fā)，過(guò)剩的溶質(zhì)就會(huì)呈晶體析出，叫蒸發(fā)結(jié)晶。
產(chǎn)品代表
石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精。
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