Différence entre le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel

Différence principale - De Schottky Defect vs Frenkel Defect

Un réseau cristallin est la disposition 3D symétrique d'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. Les défauts de Schottky et 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.

Zones clés couvertes

1. Quel est le défaut de Schottky
      - Définition, structure, propriétés, exemples
2. Quel est le défaut de Frenkel
      - Définition, structure, propriétés, exemples
3. Quelle est la différence entre le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel
      - Comparaison des différences clés

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

Quel est le défaut de Schottky

Le défaut de Schottky est un type de défaut ponctuel résultant de la perte d'atomes d'un réseau cristallin en unités stoechiométriques. Ce phénomène a été nommé d'après Walter H. Schottky. Le défaut de Schottky peut survenir dans des cristaux ioniques ou non ioniques. Dans les cristaux ioniques, le défaut est formé quand une unité d'atomes stoechiométrique quitte le réseau. En d'autres termes, le défaut survient lorsqu'un bloc de construction quitte le réseau. Cette sortie crée une vacance dans le réseau.

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

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

Le défaut de Schottky entraîne la réduction de la densité dans le réseau. Ce défaut est très répandu 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 rencontre dans des réseaux comportant des ions de tailles presque égales. Ce type de défaut est courant dans les réseaux tels que NaCl, KBr et KCl.

Quel est le défaut de Frenkel

Le défaut de Frenkel est un type de défaut ponctuel résultant de la perte d’un atome ou d’un petit ion. Cela crée un site vacant à l'intérieur de la structure en treillis. Ceci est aussi appelé Paire de Frenkel ou Trouble de Frenkel. Ces noms sont créés en l'honneur de la première personne à avoir découvert 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 proche du point vacant.

Le défaut de Frenkel n’a aucun effet sur la densité du réseau. En effet, les atomes ou les ions en sortie occupent une position proche au lieu de quitter complètement le réseau. Alors 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 rencontre dans des réseaux composés d'atomes ou d'ions dont les tailles diffèrent considérablement. Un ou plusieurs atomes ou ions peuvent présenter 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 d’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 le même volume est le même qu'avant le défaut. Par conséquent, la densité est la même. AgCl, AgI, CaF sont des exemples de défauts de Frenkel.₂ et ZnS.

Différence entre le défaut de Schottky et le défaut de Frenkel

Définition

Défaut de Schottky: Le défaut de Schottky est un type de défaut ponctuel résultant de la perte d'atomes d'un réseau cristallin en unités stœchiométriques..

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

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

Masse

Défaut de 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.

Espèces quittant

Défaut de 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 dans le défaut de Frenkel.

Taille de Ions

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

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

Conclusion

Le défaut de Schottky ou le défaut de Frenkel créent un point vide dans le réseau. Le type de défaut dépend principalement de la différence de taille entre les cations et les anions du 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 de Schottky et le défaut de Frenkel.

Références:

1. "Défaut de Frenkel." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 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.