Défaut ponctuel 72081 25850015 2008-02-06T21:41:37Z DumZiBoT 280295 Robot : Passage au modèle {{ébauche}} {{ébauche|matière condensée}} En [[cristallographie]], les '''défauts ponctuels''' sont des défauts dans l'organisation des [[cristal|cristaux]] qui ne concernent que des nœuds isolés. [[Image:Defauts ponctuels.png|thumb|300px|Exemple de défauts ponctuels dans un cristal ordonné AB]] Le cristal parfait est un empilement régulier et infini d'atomes, ions ou molécules. Considérons le cas simple d'un cristal atomique ou ionique. Un défaut ponctuel typique est l'absence d'un [[atome]] ([[lacune (cristallographie)|lacune]]), la présence d'un atome du réseau entre les atomes (défaut [[site interstitiel|interstitiel]]), la présence d'un atome étranger entre les atomes du réseau ([[solution solide]] interstitielle) ou à la place d'un atome du réseau ([[solution solide]] de substitution). On peut aussi avoir des défauts de charge électrique : un site du cristal présente une charge plus négative ([[électron]] libre) ou plus positive ([[trou d'électron]]) que les autres sites du même type. Si le cristal est un cristal ordonné, c'est-à-dire formé de plusieurs types d'atomes avec une alternance chimique stricte, alors il peut y avoir des défauts d'antisite, c'est-à-dire des atomes qui se trouvent bien à un nœud du réseau, mais qui rompent la régularité chimique.. Les défauts ponctuels sont des [[espèce chimique|espèces chimiques]] à part entière, qui peuvent donner lieu à des réactions chimiques. Ils peuvent notamment s'associer, par exemple des défauts de charges opposées s'attirent et se lient. On utilise pour les désigner le [[notation de Kröger et Vink]]. Les défauts ponctuels confèrent des propriétés spécifiques aux cristaux, comme : * la couleur (centres colorés, [[photographie]]) ; * le [[Diffusion de la matière|diffusivité]] des espèces dans le cristal ; * la conduction du courant électrique, notamment dans les [[semi-conducteur]]s et les [[Conduction électrique dans les oxydes cristallins|oxydes cristallins]]. == Équilibre thermodynamique == Lorsque la concentration de défauts est faible, ils peuvent être considérés comme isolés. La création d'un défaut nécessite donc une énergie qui ne dépend que de l'environnement, et qui est la même partout. Appelons ''w<sub>i</sub>'' l'énergie de création d'un défaut ''i''. Si l'on crée ''n'' défauts ''i'', alors l'énergie du système aura augmentée de ''n''·''w<sub>i</sub>''. ''À compléter : [[entropie]], quantité de défauts à l'équilibre.'' == Association de défauts == Les défauts peuvent s'associer. Le cas le plus fréquent est l'association de défauts de charges relatives opposées, sous l'effet de la [[force électrostatique]]. Ces associations sont d'autant plus probables que la densité de défauts est importante. === Association de deux défauts === ==== Défaut de Schottky ==== Les '''défauts de Schottky''' sont des paires de défauts dans les cristaux ioniques. : Un défaut de Schottky est l'association d'une lacune anionique et d'une lacune cationique. Par exemple dans le chlorure d'argent, un défaut de Schottky est noté, selon le notation de Kröger et Vink : : (V<sub>Ag</sub>',V<sub>Cl</sub><sup>•</sup>) : — ou — : (V<sub>Ag</sub>',V<sub>Cl</sub><sup>•</sup>)<sup>×</sup> ==== Défaut de Frenkel ==== Un '''défaut de Frenkel''', c'est lorsqu'un atome ou un ion quitte sa position normale pour venir en position interstitielle. : Un défaut de Frenkel est l'association d'une espèce cristalline interstitielle et de la lacune associée. Dans le cas d'un cristal ionique, les cations sont plus petits que les anions, on ne rencontre donc des défauts de Frenkel que pour les cations. Par exemple dans le chlorure d'argent, un défaut de Frenkel est noté, selon le notation de Kröger et Vink : : (V<sub>Ag</sub>',Ag<sub>i</sub><sup>•</sup>) : — ou — : (V<sub>Ag</sub>',Ag<sub>i</sub><sup>•</sup>)<sup>×</sup> === Amas de défauts === Lorsque plus de deux défauts s'associent, on parle d'amas de défauts (on utilise fréquemment le terme anglais ''cluster''). Les amas apparaissent en général pour des concentrations de défauts supérieures à 10<sup>-2</sup> défaut par maille (un défaut toutes les 100 mailles). == Voir aussi == === Articles connexes === {{défaut cristallin}} === Liens externes === * [http://www.chez.com/deuns/sciences/cristallo/defauts21.html Défauts ponctuels dans les cristaux] {{portail physique}} [[Catégorie:Cristallographie]] [[de:Frenkel-Defekt]] [[en:Frenkel defect]] [[es:Defecto Frenkel]] [[fa:نقص فرنکل]] [[fi:Frenkel-virhe]] [[nl:Puntfout]] [[zh:弗仑克尔缺陷]]