Schottkydefekte

SchottkyDefekte sind eine Form von Punktdefekten in ionischen Kristallen. Sie entstehen, wenn in einem Salz eine Kationenvakanz und eine Anionenvakanz in gleicher Menge auftreten, sodass die Gesamtladung neutral bleibt und die Stöchiometrie des Kristalls erhalten bleibt.

Sie unterscheiden sich von Frenkeldefekten, bei denen ein Ion aus dem Gitter in einen Interstitialplatz verschoben wird. Ein Schottky-Paar umfasst zwei Vakanzen: Eine Kationenvakanz und eine Anionenvakanz. Die Bildung dieses Paars kostet Energie, daher hängt seine Konzentration stark von der Temperatur ab.

Die Temperaturabhängigkeit folgt grob einer Arrhenius-Beziehung: Die Anzahl der Defekte n ist proportional zu exp(-E_f/kT), wobei E_f die Bildungsenergie pro Defektpaar ist. Schottky-Defekte beeinflussen die Diffusion und die Ionenleitfähigkeit des Kristalls, insbesondere bei höheren Temperaturen. Sie können auch mechanische Eigenschaften und, in bestimmten Fällen, optische Eigenschaften beeinflussen.

SchottkyDefekte treten typischerweise in ionischen Feststoffen mit ähnlichen Ionenradien auf, wie Natriumchlorid (NaCl), Kaliumchlorid (KCl und in vielen Oxiden. Sie sind eine intrinsische Defektquelle, die durch thermische Energie, Strahlung oder äußere Belastung erzeugt werden kann. Im Vergleich zu anderen Defektarten erscheinen sie besonders in Materialien mit stark stabilisierten Gitterstrukturen häufig als Defektpaar, das die Störung der Kristallordnung trägt.