Defecte cristalí

Un defecte cristalí és qualsevol destorbament en la periodicitat de la ret d'un sòlit cristalí. El cristal perfecte és un model ideal, en el que les diferents espècies (ya siguen molèculas, ionés o àtoms neutres) estan colocats de forma periòdica i regular, estenent-se fins a l'infinit. En la realitat, qualsevol cristal presenta defectes en este model ideal, escomençant pel fet de que no hi ha cristals infinits.

Són estos defectes cristalins els que donen determinades propietats a la matèria, com la deformació plàstica, la resistència al trencament, la conductivitat elèctrica, el color, la difusió, entre unes atres.

Classificació

Segons siguen intrínsecs o extrínsecos

• Intrínsecs: propis del material; per eixemple el NaCl presenta defectes a l'encert traduïts en vacancias de ions de sodi i clor.
• Extrínsecos: que presenten impurees, és dir, una espècie química aliena als components originals de la ret es posiciona dins d'esta; per eixemple, el rubí i l'esmeralda presenten impurees de cromo (III) que li generen el color roig i vert, respectivament.

Segons la seua dimensió

Es distinguixen 4 tipos de defectes:

• Puntuals: de 0 dimensions, afecten a un punt de ret, pertorbant únicament als veïns més pròxims:

• Vacant o vacancia: el defecte vacant aluce a un àtom que es troba normalment en la ret cristalina i deixa d'estar-ho, deixant aixina un espai buit. Provocant que els plans atòmics lindantes al buit tinguen una lleu distorsió de compressió. En ocasions este lloc és ocupat per un electró, conegut com centre F; F de la paraula alemana farbe que significa "color".

• Àtom intersticial, quan un àtom extra s'introduïx en un lloc de l'estructura cristalina a on no es troba normalment.

• Àtom sustitucional, quan se substituïx un àtom de l'estructura cristalina per un atre. Es deu prendre en conte que el radi de l'àtom no deu ser diferent d'un 15% ya siga en major o menor proporció ya que podrien ocórrer destorbament en el material. Un àtom de major ràdio farà que els àtoms veïns sofrixquen una compressió, i un àtom substituït de menor ràdio farà que els àtoms veïns sofrixquen una tensió.

• Defecte Frenkel, una combinació entre el defecte de vacancia i intersticial, a on un àtom que es troba en un lloc normal de l'estructura cristalina bota cap a un lloc intersticial deixant aixina una vacancia.

• Defecte Schottky o de parell iònic. És un parell de vacancias que es presenten en els cristals iònics, a on es deu mantindre un equilibri en l'estructura cristalina. Quan es deixa una vacancia d'un anión, també deu deixar-ho un catión per a mantindre la electroneutralidad en la ret. Un eixemple comú d'este defecte és el NaCl.

• Defectes llineals: s'estenen en una direcció, i afecten a una fila de punts de ret:

• Recalcada

• Defectes de superfície: s'estenen en dos dimensions:

• Superfície del cristal.
• Brode, frontera o llímit de gra.
• Defectes de apilamiento.
• Maclas.

• Defectes volumètrics: de 3 dimensions, distorsionen fortament la ret. Solen estar formats per l'agrupació de defectes puntuals:

• Cavitats.
• Precipitació de fases.