Par de defectos puntuales en materiales de enlace iónico. A fin de mantener una carga neutral se debe formar tanto una vacancia de catión como de anión.

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Defectos puntuales Las vacantes ocurren con más frecuencia en estructuras con elevados IC (metales con empaquetamientos compactos), donde el coste energético de disminuir el índice de Coordinación medio de los átomos restantes (de 12 a 11) es bajo. La ocupación de huecos intersticiales la encontraremos con más Frecuencia en estructuras con IC bajos (menores O iguales que 6), de manera que sus redes abiertas pueden acomodar Con relativa facilidad los iones (o átomos) intersticiales. Un defecto de Schottky es una vacante en la distribución de Iones en una estructura, que de no ser así, sería perfecta. Esto Es, es un defecto puntual originado por la ausencia de un ión en Su posición normal en la red. Los defectos de Schottky no afectan a la estequiometría del Compuesto. Para asegurar el balance de cargas, en un Compuesto de estequiometría MX, los defectos deben de Ocurrir en parejas de manera que habrá el mismo número de Vacantes en posiciones aniónicas y catiónicas. En sólidos donde el anión y el catión no tienen la misma carga, Por ejemplo MX2, los defectos deben de ocurrir de manera que Se mantenga la electroneutralidad, esto es, debe mantenerse el Balance entre las cargas (se deben crear dos vacantes aniónicas Por cada catión perdido). Un defecto de Frenkel es un defecto puntual en el que un ión Se ha desplazado, ocupando una posición intersticial en la red. Cuando se forma un defecto de Frenkel, la estequiometría del Complejo no varía. Por tanto, en un compuesto iónico (MX) es Posible tener defectos de Frenkel que impliquen aniones (Xn-), Cationes (Mn+) o ambos. En el AgCl, que tiene una estructura tipo NaCl, un pequeño Número de cationes Ag+ ocupan huecos tetraédricos. De forma sencilla, podemos generalizar diciendo que Encontraremos defectos de Frenkel con más facilidad en Estructuras tipo blenda o wurtzita, en las que los índices de Coordinación son relativamente bajos (menores o iguales que 6), de manera que sus estructuras abiertas pueden acomodar Con facilidad los iones (o átomos) intersticiales. Sin embargo, los defectos de Frenkel no son exclusivos de Estas estructuras. Ej: los defectos de Frenkel que Aparecen en el PbF2 (estructura tipo antifluorita, con índices De coordinación de 8 y 4) implican el desplazamiento de un Pequeño número de iones F– de sus posiciones habituales en la Red (huecos tetraédricos en un empaquetamiento compacto de Iones Pb2+) a huecos octaédricos. Otro tipo de defecto puntual intrínseco es el desorden Antiestructural, consiste en el intercambio de las posiciones De un par de átomos o iones. Este tipo de defectos es frecuente en aleaciones metálicas, Donde se intercambian las posiciones de átomos neutros. Ej:una aleación de cobre y oro, de composición exacta CuAu, presenta un elevado desorden a temperatura alta, con Una fracción importante de átomos de Cu y Au intercambiados. Los defectos antiestructurales son muy desfavorables para Compuestos iónicos binarios, ya que se generan interacciones Repulsivas fuertes entre iones vecinos de la misma carga. Sin embargo, en compuestos ternarios (o más Complejas) es bastante frecuente el intercambio de especies De carga similar entre posiciones diferentes de la red. Ej: en las espinelas se suelen intercambian con relativa Frecuencia iones metálicos entre los huecos Oh y Td. Los defectos extrínsecos son el resultado de la presencia de Impurezas y son también inevitables, ya que es imposible en la Práctica obtener un cristal puro de tamaño considerable. La presencia de impurezas afecta a las Propiedades del sólido. Por ejemplo, la presencia de impurezas de As o Bi en un cristal De silicio modifica sus propiedades electrónicas, Transformándolo en un semiconductor tipo N o P. Un ejemplo muy llamativo es la modificación del color del Mineral corindón (Al2O3) cuando se introducen impurezas de Cr3+ o Fe3+.

Defectos sustitucionales

 La introducción de especies dopantes suele tener límites: por encima de Un determinado nivel no se incorporan más Impurezas o bien se genera una nueva Estructura que incorpora todos los elementos Presentes. Estos niveles de tolerancia suelen Ser bajos. Por ejemplo, la composición típica del rubí es con un 0.2% de las Posiciones del catión sustituidas por Cr3+. Sin embargo, algunos sólidos pueden tolerar Niveles mucho más altos de defectos Extrínsecos. En los compuestos iónicos que presentan impurezas Sustitucionales debe mantenerse la electroneutralidad (el Balance de las cargas). Por ejemplo, en el ZrO2, la sustitución de iones Zr4+ por Impurezas de Ca2+ irá acompañada de la formación de Vacantes de iones O2– Para mantener la electroneutralidad.

Centros de color

Defectos puntuales extrínsecos son los centros De color, responsables del color de muchas piedras preciosas. Un centro de color consiste en un electrón atrapado en una vacante aniónica. Los centros de color modifican las absorciones de IR y UVvisible Carácterísticas de los sólidos. El “color” proviene de la Excitación del electrón en su entorno localizado en la red. Un tipo de centro de color se Produce al calentar un cristal De un haluro alcalino en Presencia del vapor del metal Alcalino. Estos centros de color le Proporcionan a los cristales Colores carácterísticos: NaCl Se vuelve naranja; el KCl, Violeta; y el KBr verde Azulado. Defectos extrínsecos puntuales. El proceso tiene como consecuencia la introducción de un catión Alcalino en una posición catiónica en la red y la introducción del Electrón asociado en una posición aniónica. Un método alternativo de producir centros de color es Exponer el material a una radiación de alta energía (rayos X), de manera que un anión pierde un electrón, que Pase a ocupar una vacante.

Dislocaciones de línea

Son defectos cristalinos que se encuentran Localizados a lo largo de una línea que se denomina línea de la Dislocación.  Implican el desplazamiento de parte de los átomos de la red Una distancia que viene dada por el vector de Burgers.Juegan un papel muy Importante en la deformación plástica de los materiales. 

Dislocaciones de arista

Un semiplano de átomos se Inserta entre dos planos Normales (como si fuera una Cuña). La arista del semiplano Insertado define la línea de la Dislocación. La distancia que se desplazan Los átomos de la dislocación Es el módulo del vector de Burgers y su dirección es Perpendicular a la línea de Dislocación.

Dislocaciones de hélice

Equivale a hacer un corte a través de Un semiplano y desplazar las dos Mitades una con respecto de la otra Paralelamente a la arista del corte, Que en este caso es la línea de la Dislocación.El vector de Burgers se define También como la distancia que se Desplazan los átomos de un lado de la Dislocación respecto de los del otro Lado, pero ahora es paralelo a la línea De dislocación. Los átomos en torno a dicha línea Definen una hélice.

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