Différence principale - Défaut Schottky vs Défaut Frenkel

Un réseau cristallin est l'arrangement 3D symétrique des atomes dans un cristal. Un défaut ponctuel est un point vacant créé en raison de la perte d'un atome du réseau. Par conséquent, le réseau devient irrégulier et asymétrique. Le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel sont deux types de défauts ponctuels trouvés dans les réseaux cristallins. La principale différence entre le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel est que Le défaut de Schottky réduit la densité du cristal alors que le défaut de Frenkel n'a aucun impact sur la densité du cristal.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que le défaut Schottky - Définition, structure, propriétés, exemples 2. Qu'est-ce que le défaut de Frenkel - Définition, structure, propriétés, exemples 3. Quelle est la différence entre le défaut Schottky et le défaut Frenkel – Comparaison des principales différences

Mots-clés: cristal, défaut de Frenkel, trouble de Frenkel, paire de Frenkel, structure en treillis, défaut ponctuel, défaut de Schottky

Qu'est-ce que le défaut Schottky

Le défaut de Schottky est un type de défaut ponctuel qui se produit en raison de la perte d'atomes d'un réseau cristallin en unités stoechiométriques. Ce phénomène a été nommé d'après Walter H. Schottky. Le défaut Schottky peut se produire dans des cristaux ioniques ou non ioniques. Dans les cristaux ioniques, le défaut se forme lorsqu'une unité stoechiométrique d'atomes quitte le réseau. En d'autres termes, le défaut survient lorsqu'un bloc de construction quitte le réseau. Ce départ crée un vide dans le treillis.

Cependant, la charge globale est maintenue neutre puisque la perte se produit en unités stoechiométriques. Les unités stoechiométriques sont composées d'atomes de charges opposées dans des proportions égales. Par exemple, dans le réseau NaCl, Na⁺ cation et Cl^– l'anion peut partir, formant un défaut de Schottky.

Figure 1: Défaut de Schottky dans le réseau NaCl. L'atome de Na est représenté en rouge et l'atome de Cl en jaune.

Le défaut de Schottky provoque la réduction de la densité dans le réseau. Ce défaut est très présent dans les composés ioniques. Lorsqu'il est présent dans des cristaux non ioniques, cela s'appelle un défaut de vacance. La plupart du temps, le défaut de Schottky se trouve dans des réseaux ayant des ions de tailles presque égales. Ce type de défaut est courant dans les réseaux tels que NaCl, KBr et KCl.

Qu'est-ce que le défaut de Frenkel

Le défaut de Frenkel est un type de défaut ponctuel qui se produit en raison de la perte d'un atome ou d'un petit ion. Cela crée un site vacant à l'intérieur de la structure en treillis. Cela s'appelle aussi Paire de Frenkel ou Trouble de Frenkel. Ces noms sont créés en l'honneur de la première personne à découvrir ce défaut, Yakov Frenkel. Si l'espèce chimique sortante est un ion, il s'agit généralement d'un cation. Cet atome ou ion occupe alors un site interstitiel. Un site interstitiel est un emplacement à proximité du point vacant.

Le défaut de Frenkel n'a aucun effet sur la densité du réseau. C'est parce que les atomes ou les ions partants occupent une position proche au lieu de quitter complètement le réseau. Ensuite, la masse et le volume du réseau restent inchangés.

Le défaut de Frenkel se trouve principalement dans les composés ioniques. Contrairement au défaut de Schottky, le défaut de Frenkel se trouve dans les réseaux composés d'atomes ou d'ions qui ont des différences considérables entre leurs tailles. Un ou plusieurs atomes ou ions peuvent subir un défaut de Frenkel. Par conséquent, le nombre de sites interstitiels est égal au nombre de défauts présents dans le réseau.

Figure 2: Défaut de Frenkel dans le réseau AgCl. Les cercles de couleur verte indiquent les ions Ag+ et les cercles de couleur cendre indiquent les ions Cl-.

L'exemple ci-dessus montre le défaut de Frenkel dans le réseau AgCl. Ici, le nombre d'atomes présents dans un même volume est le même qu'avant le défaut. La densité est donc la même. Quelques exemples de défaut de Frenkel sont AgCl, AgI, CaF₂ et ZnS.

Différence entre le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel

Définition

Défaut Schottky: Le défaut de Schottky est un type de défaut ponctuel qui se produit en raison de la perte d'atomes d'un réseau cristallin en unités stoechiométriques.

Défaut de Frenkel: Le défaut de Frenkel est un type de défaut ponctuel dû à la perte d'un atome ou d'un petit ion.

Densité

Défaut Schottky: Le défaut de Schottky entraîne une diminution de la densité du réseau.

Défaut de Frenkel: Le défaut Frankel n'a aucune influence sur la densité du réseau.

Masse

Défaut Schottky: La masse du réseau est réduite lorsque le défaut de Schottky se produit.

Défaut de Frenkel: La masse reste constante même après l'apparition du défaut de Frenkel.

Quitter les espèces

Défaut Schottky: Des atomes ou des ions quittent le réseau, créant un défaut de Schottky.

Défaut de Frenkel: Les atomes ou les ions quittent leur position mais restent à l'intérieur du réseau en défaut de Frenkel.

Taille des ions

Défaut Schottky: Le défaut de Schottky se produit dans les réseaux avec des ions de tailles similaires.

Défaut de Frenkel: Le défaut de Frenkel se produit dans les réseaux avec des ions avec de grandes différences dans leurs tailles.

Conclusion

Le défaut de Schottky ou le défaut de Frenkel créent un point vacant dans le réseau. Le type de défaut dépend principalement de la différence de taille entre les cations et les anions dans le réseau. De plus, le défaut de Schottky entraîne une diminution de la densité du réseau alors que le défaut de Frenkel n'a aucun effet sur la densité du réseau. C'est la principale différence entre le défaut Schottky et le défaut Frenkel.

Les références:

1. "Défaut de Frenkel." Wikipédia. Fondation Wikimedia, 16 juillet 2017. Web. Disponible ici. 26 juillet 2017. 2. « Défauts ponctuels ». LinkedIn SlideShare. N.p., 17 avril 2015. Web. Disponible ici. 26 juillet 2017.