D.pkt: brak at. w węźle/at w prz. mdzyw; ich st. od Tp otoczenia; to at D/at w wężle innego skład; def wym. kom. el [A]; def rusza się przez przeskok at lub jon w p mdzyw lub przez ruch pustego węzła sieci. Wpływ na przewod el, pow. kryt. def tworzą kompleksy. F: przez przejście kat z węzł sieci kryst do przest mdzyw. S: przez opuszczenie K i A pozycji w węzł sieci i dyf ku pow kryszt, tam nadbudowa nowych el. sieci. AS: K i A z pow męzł dyf wgłąb na mdzyw. (rośnie V, maleje d). Rośnie T-rosną drgania w sieci, bardziej prawdop. wyskok K/A z poz w. do mdzyw. Jeśli Ea do wybicia K+ jest mniejsza-F, jeśli A -aF. Częściej F-K ma mniejszy promień. Ea są podobne:K i A i powstają dwie V. Fr: ZrO2, Cr2O3, MnS, SrF2, AgCl, CaF2. Sch: NaCl, LiF, MgO, CaO,
M(1+x)O ZnO, MO(1-x) TiO2, ZrO2, Nb2O5, M(1-x)O NiO, FeO, MnO, MO(1+x) TiO, VO Dyf wł – przemieszcz się at pod wpł grad pot chem. Wsp dyf wł- miara v procesu dyf, gdzie biorą udział tylko cząstki danej subst. Charakteryzuje ruchliwość elemen w sieci subst będącej w równ z ot.
Di=lim(dc/dt->0)(Ji/dci/dx)od (ci)
D=BkT. Arrhenius: v dyf rośnie wykład. ze wzrostem T-proces akt. w obrębie granic ziaren i w głębi sieci kryst. Ea w sieci >> Ea po ziarnach. Langmuir i Dusham- zal wsp D od T – doświadczalnie. Potem Braune powiązał ruch defektów z amplitudą ich drgań. Arhenius: Ilość atomów o ener. koniecznej lub większej od wystarczającej dla zmiany położenia atomów. (k- s. Boltzm)
Ea -en by wyrwać atom i zajdzie dyf – zal od typu sieci (maleje ze wzrostem upakowania), wielkości atomów(większy at, mniejsza Ea), wartościowości (jw), temp top. R.Gibbsa- określa sumaryczną zmianę S układu, w którym zachodzi proces termodyn i zmiana S otoczenia. Zw niestec: nie zachowują stałego skł – duże zdef. Wsp niestech zależy od il. def niezjonizowanych i dodatnio zjonizowanych at mdzyw i neutralnych lub zjon ujemnie V
δ=δ(T,pB)=[Bi]+[Bi*]-[Vb]-[Vb’].
M-rodzaj def(X,V,e,h), c-ład def, s –miejsce w sieci kryst (Xx/Xi) M.w.izotop-do pow. warstwy kryszt wprowadza się znaczone at metalu lub utleniacza i wygrzewa w określonych warunkach. Po tym określa się rozkład stężenia at w krysztale. Tak dobrać czas, by at trasera nie dotarły do przeciwnej pow kryształu. C-st tr w odl x Co – st na pow przed wygrz,
C=(Co/2pierw(pi*Dt*t))*exp(-x^2/4Dt*t). Ef. Fotochromowy: pod wpływem naświetlania zmienia się barwa zw chem. Np. wprow do szkła halog Ag – powst centra barwne srebra Ag+. Prom UV ->Ag pobiera e- ze struktury szkła ->zmiana konf elektro -> szkło zaciemnia się. Odwracalny.
R. subst – r. ciała st, w którym dochodzi do podst w sieci kryst w miejsce at pierw A, at pierw B o zbliżonych rozmiarach i właśc..
B(I)+Aa <-> A(I) +Bb (Al2O3 i Cr2O3, Ni-Co, Ag-Au, Fe-Ni). Łatwo powst, gdy Ra ~Rb (różnica nie większa niż 15%), zbliżone elektrouj, ten sam typ sieci kryst, sprzyja wysoka temp. (T>2/3Tt (t. Tamana). Dla róznicy większej niż 30%-nie powstanie.
P. jonowe – p. el, przy którym nośnikami prądu el są jony. Kationowe lub anionowe. W: elektrolitach ciekłych i stałych (k. jonowe, szkła).W kj swobodne jony istnieją dzięki defektom-samoistne jon przewod elektr. V są centrami naładowanymi, poruszając się przenoszą ład el. Łatwiej zajdzie w wyższej T. Składowa jon przewod zachowuje się zgodnie z: dd/Dd=c*q^2/kT, Dd-wsp dyf, dd-składowa, q-ład jonu. Mi=Mi0*exp(-Ea/kT), mi-p.jonowe. Membrany, sensory, baterie. Mech dyf: 1.mdzyw prosty-dominują at/jony mdzyw. Przeskoki at/jonu z jednej przest. Mdzyw w drugą, wymaga dużych deformacji sieci przy przeskoku. Możliwy przy luźnym upakowaniu i gdy at mdzyw mają dużo mniejszy r niż at struktury kryszt. 2.mdzyw z wypieraniem-średnice at podobne, wypieranie przez at mdzyw sąsiada z węzła sieci do p. mdzyw, i at wypierający wchodzi w poł węzł. Kolinearny-przem. Obu atomów wzdłuż linii prostej. Niekol – at wypierany idzie pod kątem do kier ruchu at wypierającego ( a’la V). 3.Wakancyjny- najprostszy, najczęstszy, bo V dominują w szerokim zakresie Tp. At/jon z węzła kolejno skacze do sąsiedniej V. W. konieczny- V musi pojawić się w sąsiedztwie at. To ruch at lub V. 4. Relaksacyjny – gdy at otaczające V przesuwają się w jej kierunku, a zaburzenie str kryst rozciąga się na odl kilku stałych sieciowych. 5. Podw wymiany- zamiana ze sobą poł węzł dwóch sąsiednich w st. kryst at. Nie wymaga obecności V. Mało prawdop – zbyt duża deformacja i potrzeba ogromnej Ea. 6. Pierścieniowy- korzystniejszy niż 5), wymiana dotyczy 3-4 at. – mniejsza Ea(choć nadal duża). 7. klastery Kocha to skupiska K+ mdzyw i V kationowych. IPF: Zw mdzy J-il. subst. przep. W jednostce czasu przez jednostkową, prostop do tego J pow, a gradientem st. dyf. subst. Drogi sz. dyf: dyf w mat kryst może ulec przysp w miejscach, gdzie sieć at jest luźniejsza – at łatwiej wędrować, bo potrzebują mniejszej Ea – to drogi sz.d. Jest ona tam o kilka rzędów szybsza niż wew. sieci kryst. 1) powierzchniowa- at dyfundują na powierzchni, sieć jest tam luźna, Ea b. mała – łatwo o przeskok, bo F przyciągania atomów jest tylko z jednej strony. 2) po gr. ziaren – luz o szer. kilku at, zależy od wielkości ziaren. 3) wzdłuż dyslok –dyslokacja wywołuje naprężenia, które ułatwiają przeskoki. IIPF wywodzi się z IPF i ZZM zmiany m w t są reduk przez zmiany J na docinku x (w ukł izolowanym). ZZM bierze pod uwagę niecałkowitą izolację ukł.
Dyf po gz – modele mają wytłum większą v dyfuzji wzdłuż gz niż wew sieci kryst. Model wyspowo-basenowy: Gz składa się z przestrzeni (basenów), gdzie dwa sąsiednie ziarna nie stykają się bezpośrednio, więc konf atomów w tych przest przypomina str cieczy. Baseny te są od siebie oddzielone wyspami dobrego dopasowania, gdzie dwa sąs ziarna stykają się bezp. Tam konf at nie różni się od rozmieszczenia w głębi ziaren. Dyf zachodzi więc głównie w fazie o wł ~cieczy.
O paliwowe- w op stałym jest katoda ceramiczna, przez którą przeprowadzany jest prąd el i która jest wystawiona na działanie powietrza. Tlen z pow się redukuje do jonów tlenu. Dyfundują one przez ceramiczny elektrolit w stronę anody, dzięki wysokiej T – szybko i równomier. Gdy dojdą do anody będącej w kontakcie z paliwem dochodzi do reakcji utleniania – daje energię.
Sensor z el st – elektrolit pokrywa się elektrodami katalitycznymi reagującymi przy udziale gazu. Na jedną z nich działamy gazem o znanym p – referencyjnym. Drugą el wystawia się na dział. pow. Gdy w czujniku pojawi się prąd, z jego napięcia można obliczyć p zew gazu mierzonego V=(RT/zF)ln(p/pref) Darken- postulat istnienia i jednoznaczność pewnej uśrednionej v – pr dryftu. Wyznacza się ją w oparciu o uproszczenie, że całk st. molowe mieszaniny jest stałe. Kirkendall- czy w wyniku dyf zachodzącej w ukł. stop-metal przesunie się granica faz. Na dwóch przeciwległych pow. prostok bloku z alfa-mosiądzu umieszczono cienkie druty Mo. Zmierzono odległości między 2 warstwami drucików, preparat pokryto grubą warstwą Cu. Po wyżarzaniu dyf i przecięciu w pł prostop. do drutów zmierzono odległości między warstwami Mo. Zmniejszyły się prop. Do pierw z t. Można to wyjaśnić nierównymi, przeciwnie skierowanymi J cynku i miedzi.
Istota Cs - W jon- mocne, wytrzym mech, twardość, wys Tt . Kryształy jonowe są kruche - kierunkowy charakter wiązań w ciele stałym. Ich przew el jest niewielkie. W. at: uwspól. e- bardzo silne; twarde. W kow: b. silne, silna anizotropia, twarde, wys Tt Metal(gaz elekt) : wys przewod, odkształcenia, e- są zdelok. Van der Waalsa: oddz na skutek orientacji dipoli trwałych, oddz. indukcyjne, słabe. Ciała krystaliczne i amorficzne, uporządkowanie dalekiego i bliskiego zasięgu. Struktura: aniony hex/reg sieć gęstego upakowania, kationy w lukach(tetraedryczne lub oktaedryczne). 1) NaCl – A sieć reg, gęstego up, K położenia oktaedryczne. Każdy K otoczony przez 6A. 2)fluorytu CaF2 – K metalu tworzą sieć reg płasko centrowaną, A zajmują luki tetraedryczne w reg str gęst up. Każdy K otoczony 8A, leży obok 4 innych K. 3) Rutylu TiO2 – K o koordynacji oktaedrycznej, można wyróżnić oktaedry tlenowe TiO6, łączące się narożami i krawędz - każdy jon O należy do 3 sąsied. oktaedrów. LK tlenu=3. 4) Tlenku Renu ReO3 – oktaedr tlenowy ReO6 łączy się tylko narożami, bardzo luźna struktura, może się załamywać – defekty. 5) Korundu Al2O3 – aniony tworzą sieć hex gęstego up, Glin zajmuje tam 2/3 pozycji oktaedrycznych. Każdy K otoczony przez 6A, każdy A sąsiaduje z 4K. 6) Spineli AB2O4- aniony tlenu tworzą sieć reg g up. Kationy obu metali w poz oktaedr i tetraedr. Kom el zawiera 32 A tlenu.