Defeitos cristalinos

INTRODUÇÃO
Defeito cristalino é uma imperfeição ou um "erro" no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal. Na realidade, os cristais nunca são perfeitos e contêm vários tipos de imperfeições e defeitos, que afetam muitas das suas propriedades físicas e mecânicas, o que, por sua vez, altera propriedades de engenharia importantes, tais como a plasticidade (a frio) das ligas, a condutividade eletrônica dos semicondutores (condutividade dos semicondutores depende das impurezas presentes) a velocidade de migração dos átomos nas ligas (a difusão atômica pode ser acelerada pelas impurezas e imperfeições) a cor e luminescência de muitos cristais se devem as impurezas ou imperfeições, assim como a corrosão dos metais.
Os defeitos são importantes, mesmo em concentrações muito pequenas, porque podem causar uma mudança significativa nas propriedades de um material. As imperfeições nas redes cristalinas são classificadas de acordo com a sua geometria e forma. Podem envolver uma irregularidade na posição dos átomos ou no tipo de átomos. O tipo e o número de defeitos dependem do material, do meio ambiente, e das circunstâncias sob as quais o cristal é processado.

DEFEITOS PONTUAIS
O defeito pontual mais simples é a lacuna, que corresponde a uma posição atômica na qual falta um átomo (Figura 7.1). As lacunas podem ser originadas durante a solidificação, como resultado de perturbações locais durante o crescimento dos cristais, ou podem ser criadas pelo rearranjo dos átomos de um cristal, devido à mobilidade atômica. Nos metais, a concentração de equilíbrio de lacunas raramente excede cerca de 1 em 10.000 átomos. As lacunas são defeitos de equilíbrio dos metais e a sua energia de formação é cerca de 1 eV (energia necessária para transferir um átomo do interior do cristal para a superfície).
Metais que cristalizam com estrutura hcp, em temperaturas próximas da temperatura de fusão (Tm) apresentam uma proporção de lacunas da ordem de 10-3 a 10-4, já algumas ligas,