Defectos reticulares en sólidos^

F. AGULLÓ-LÓPEZ

Departamento de Física Universidad Autónoma de Madrid

75/1/0030A RESUMEN

En este trabajo se hace una exposición de los diferentes tipos de defectos que exis­ten en los sólidos cristalinos. Asimismo se estudia la influencia de dichos defectos sobre el comportamiento de los cristales cuando éstos sufren perturbaciones debidas a aportes externos de energía óptica, eléctrica, mecánica, etc.

SUMMARY

A brief description is made of the different types of defects in the crystalline solids. The influence of such defects on the behavior of the crystals, when subjected to distur­bances caused by external energy, mechanical, electrical, optical, etc., is also considered.

RÉSUMÉ

Dans ce travail, on fait une exposition des différents genres de défaut qui existent dans les solides cristallins. De même on fait l'étude de l'influence de ces défaut sur le comportement des cristaux lorsque ceux-ci souffrent des désordres qui se doivent à des apports externes d'énergie optique, électrique, mécanique, etc.

ZUSAMMENFASSUNG

In der Arbeit werden die verschiedenen Arten von Fehlern untersucht, die in kris­tallinen Festkörpern auftreten. Ausserdem wird der Einfluss der Fehler auf das Ver­halten der Kristalle erörtert, wenn diese durch die exogene Zufuhr von optischer, elek­trischer, mechanischer u. a. Energie Störungen ausgesetzt sind.

1. INTRODUCCIÓN

El sólido perfecto consiste en una disposición perió­dica en el espacio de átomos o iones formando una red tridimensional. Fue en 1912 cuando por vez pri­mera se llevó a cabo un experimento de difracción de rayos X por un cristal, demostrando su estructura pe­riódica. Es, pues, en esta fecha cuando nace la Física del Estado Sólido, una rama joven en cuanto a edad, pero ya madura dentro de la Física.

Es natural esperar que las propiedades físicas de un sólido sean consecuencia de su periodicidad estructu­ral. Por ello toda la primera etapa en el desarrollo de la Física del Estado Sólido ha estado dedicada al aná­lisis de la estructura periódica y al estudio de las pro­piedades que derivan de ella. Sin embargo, ya desde un principio resultaba claro que muchas de las pro­piedades del sólido real diferían notablemente de las correspondientes al sólido ideal y que las discrepan­cias había que atribuirlas a defectos o fallos en la es­tructura periódica. Es, sin embargo, a partir de la Se­gunda Guerra Mundial cuando los estudios sistemá­ticos sobre las imperfecciones de la malla cristalina adquieren carta de naturaleza y reciben una atención considerable. En parte, la razón para esta actitud ve­nía impuesta por la necesidad de conocer el efecto que los elevados flujos de partículas presentes en los re­cién desarrollados reactores nucleares tenían sobre los materiales utilizados como combustibles o moderado­res. Este mismo problema del radiation damage afecta a la tecnología espacial en cuanto que el uso de di­versos materiales y dispositivos en misiones espacia­les los hace sensibles a la radiación cósmica.

En cualquier caso, el estudio de los defectos reticu­lares ha permitido un mejor conocimiento de la es­tructura de los sólidos, de su simetría local, de las fuer­

zas de interacción así como de numerosas propieda­des físicas: transporte, comportamiento mecánico, eléctrico, etc. Se puede vaticinar que la información obtenida permitirá en un futuro próximo la prepara­ción de materiales de características elegibles a volun­tad y de hecho ya se han dado pasos importantes en esa dirección.

Vamos ahora a ilustrar con algunos ejemplos la im­portancia de los defectos de red en el análisis de su comportamiento físico.

a) Tensión crítica de cizalladura

Para un sólido perfecto resulta posible, sin demasia­das complicaciones matemáticas, obtener una estima­ción de la tensión crítica de cizalladura, es decir, de la tensión mínima necesaria para que un plano cristali­no deslice sobre los contiguos y se obtenga una defor­mación irreversible del cristal. El cálculo, debido ori­ginalmente a Frenkel, puede ilustrarse en el caso de una red cúbica simple de parámetro a, ñg. 1. Para des­plazar el plano A sobre el B a una distancia X se re­quiere un esfuerzo o- (x) que es evidentemente periódi­co (período a) y que debe anularse para x = a/2 por razones obvias de simetría.

Aunque no es posible, en principio, un conocimien­to detallado de o- (x) es plausible admitir que se trata de una función sinusoidal de la forma

o- (x) = o-Q sen • ITTX

[1]

* Trabajo presentado en las Jomadas Científicas sobre Cerámica y Vidrio, organizadas por la Sección de Ciencia Básica de la S. E. C. V. Madrid, 7-8 de marzo de 1974.

que cumple las condiciones requeridas. De esta expre­sión se deduce inmediatamente que O-Q es la tensión crítica de cizalladura, por encima de la cual se produ­cirá el deslizamiento continuo del plano A sobre el B. Por otra parte, para desplazamientos muy peque­ños (x/a « 1) será aplicable la teoría elástica lineal, ley de Hooke, y la tensión o- deberá ser proporcional

ENERO-FEBRERO 1973 25

DEFECTOS RETICULARES EN SÓLIDOS

A 0€) ©t-j' 0 t ;

B

FlG. 1.

al ángulo de cizalladura a = x/a, es decir, cr = Ga = = G x/a donde G es el módulo de cizalladura. Com­parando con [1] resulta o-^ = G/2 TT. Acudiendo a la tabla de constantes elásticas, se observa que para la mayoría de materiales G'^IO^^ —10^^ dinas/cm^ lo que implicaría o-^ '^ 10^̂ dinas/cm^. En realidad los valores de o-^ son varios órdenes de magnitud inferio­res. Esta divergencia entre la predicción teórica y el resultado experimental es explicable recurriendo a un defecto lineal llamado dislocación. Se ha demostrado que los cristales contienen, en general, un número ele­vado de estos defectos que se pueden mover a tensio­nes muy inferiores a O-Q y que dan lugar a la deforma­ción plástica del material.

b) Resistividad eléctrica en metales

La resistividad eléctrica de un metal perfecto viene determinada por el Scattering de los electrones de conducción por las vibraciones de la malla cristalina. A bajas temperaturas, la resistividad p varía aproxima­damente con T^ de acuerdo con las predicciones teóri­cas. Sin embargo, a temperaturas suficientemente ba­jas, la resistividad no desciende hasta cero, sino que permanece finita y aproximadamente constante. Esta resistividad residual puede explicarse invocando el scattering de los electrones con defectos reticulares del cristal y que resulta predominante a temperaturas muy bajas.

c) Color de materiales aislantes

Materiales con una región prohibida de energías (gap) > 3,5 ^V son transparentes en el visible. Este es el caso del AI2O3. Sin embargo, la sustitución de una pequeña fracción de los iones Al^^ por Cr^^ produce la coloración roja típica del rubí, mientras que si los iones sustituyentes son Ti^^ se obtiene el zafiro de característica coloración azul. Estos ejemplos ilustran la importancia de la contaminación química sobre el espectro óptico y por tanto el color de los aislantes. Notables cambios en el color se producen también por

26

irradiación con partículas, rayos X, y, y en ciertos ca­sos con luz ultravioleta o visible, sobre una gran va­riedad de materiales y vidrios.

Lo más notable de todos estos ejemplos es que se producen efectos observables y en muchos casos drás­ticos a concentraciones muy bajas, hasta el orden de 1 ppm o menos. Es, pues, claro, que los efectos reticu­lares no tienen sólo un interés académico y deben considerarse en cualquier tratamiento realista de las propiedades de un material.

2. TIPOS DE DEFECTOS

Los defectos reticulares se clasifican de acuerdo con su dimensionalidad en puntuales, lineales y superficia­les. Los defectos puntuales son aquellos que tienen di­mensiones atómicas, es decir implican uno o unos po­cos átomos de la red cristalina.

Entre los defectos lineales, los más importantes son las dislocaciones que ya hemos mencionado en cone­xión con la tensión crítica de cizalladura. En realidad las dislocaciones juegan un papel central en el com­portamiento plástico de los cristales. En efecto, es a partir de la introducción de la dislocación por Taylor, Orowan y Polayi en 1934, cuando la plasticidad cris­talina ha empezado a ser entendida.

La fig. 2 muestra la disposición atómica en una dis­locación denominada de borde (edge) en un cristal con estructura cúbica simple. Para crear una dislocación de este tipo, puede imaginarse que se ha introducido un plano adicional de átomos entremedias de los pla­nos atómicos regulares. El borde o arista de este pla­no define una línea de fuerte desajuste en la red que constituye la dislocación. Lejos de dicha línea, el cris­tal es muy aproximadamente perfecto.

De la estructura del núcleo de la dislocación (fig. 2), es fácil comprender que sea relativamente fácil mover­la de un lado a otro dentro de su plano de desliza­miento que es el plano perpendicular al adicional. El

FiG. 2.

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FIG. 3.

movimiento de la dislocación da origen al atravesar el espesor del cristal a la aparición de un escalón en las caras externas del cristal, que entonces ha deformado plásticamente (fig. 3). Este proceso de deformación plástica es pues, fuertemente inhomogéneo y consiste en el deslizamiento de unos bloques cristalinos sobre otros vía el desplazamiento de líneas de dislocación.

Las dislocaciones pueden observarse mediante di­fracción de Rayos X y sobre todo electrones o tam­bién a través del microscopio óptico después de deco­rarlas mediante impurezas adecuadas que se concen­tran sobre la línea de dislocación. Es también posible detectar los puntos de emergencia sobre las superficies exteriores del cristal, utilizando sustancias que produ­cen un ataque químico selectivo en la vecindad de la dislocación dando lugar a pocitos (pits) perfectamente visibles con el microscopio óptico (fig. 4).

Además de los defectos puntuales y lineales ya men­cionados, los defectos superficiales tales como paredes de grano, superficies externas, etc., tienen una impor­tancia extraordinaria en el comportamiento físico del material. Sin embargo no van a ser consideradas en este trabajo.

3. DEFECTOS PUNTUALES

Así como las dislocaciones determinan la plasticidad cristalina, los defectos puntuales juegan un papel pri­mordial en las propiedades ópticas, magnéticas, eléc­tricas y de difusión. El resto de este trabajo se dedi-

FiG. 4.

cara a analizar brevemente las principales caracterís­ticas de estos defectos especialmente en cristales ais­lantes.

Existen varios tipos de defectos puntuales :

Vacantes o lagunas que consisten en la ausencia de un átomo o ion de su posición regular.

Intersticiales, es decir, átomos que ocupan un inters­ticio entre posiciones de la red.

Impurezas, que son átomos de una especie química diferente a la correspondiente a la composición quími­ca del cristal y que pueden encontrarse en posición sustitucional o en posición intersticial.

Existen también, claro está, una amplia variedad de agregados de estos simples defectos.

La presencia de defectos en un cristal está regulada por razones energéticas que dependen del tamañO' de los átomos implicados, el tipo de estructura del ma­terial, el tipo de enlace, etc. Por ejemplo, en el caso de metales donde las estructuras son compactas, exis­te poco espacio intersticial y por ello solamente es fácil encontrar como impurezas intersticiales elemen­tos de radio pequeño, como hidrógeno, carbono, etc.

Cabe preguntar, antes de seguir adelante, por la evi­dencia experimental que tenemos sobre la existencia de defectos puntuales. En otras palabras, ¿se han vis­to estos defectos? Existe efectivamente evidencia ex­perimental directa gracias a la técnica de microscopía iónica de campo. Desgraciadamente, esta técnica es únicamente aplicable a unos pocos metales. El méto­do experimental es en esencia, muy simple. Un diseño esquemático se da en la figura 5. El metal cuya estruc­tura se quiere estudiar tiene forma de punta de muy pequeño radio de curvatura (^ 1.000 Â); está a polari­dad + respecto de una pantallada conectada a tierra. Todo ello va en una cámara con un gas (generalmente helio) a una presión de 10"^ a 10'^ torr. Aplicando un potencial suficientemente intenso a la punta se ioniza el gas en su inmediata vecindad y los iones positivos son acelerados hasta el cátodo donde dan una imagen de la punta. Debido a la mayor masa de los iones res­pecto de los electrones se consigue una resolución ma­yor que en el microscopio electrónico convencional y permite identificar individualmente los átomos del me­tal de la punta. Puesto que la resolución es ahora su­ficiente ha sido posible identificar varios defectos pun­tuales y dislocaciones sobre la superficie de la punta.

ï^NERO-FEBRERO 1975 27

DEFECTOS RETICULARES EN SÓLIDOS

FlG. 5.

4. CONCENTRACIONES DE EQUILIBRIO

La presencia de un defecto en un cristal supone una configuración de mayor energía y por tanto una situa­ción menos estable. Sin embargo, se aumenta al mismo tiempo considerablemente la degeneración del estado correspondiente, ya que el defecto puede admitir una enorme variedad de posiciones, todas ellas equivalen­tes. En estas condiciones, la entropía del sistema au­menta y por consiguiente en la expresión para la ener­gía libre G = U 4- pV — TS, los dos términos U y TS actúan en sentido contrario cuando se introducen de­fectos. Es, pues, de esperar que exista un compromiso que determine la concentración a la que G es mínima y por tanto, el sistema se encuentre en equilibrio. Se demuestra, sin demasiada dificultad, que la concentra­ción de equilibrio de un defecto a una temperatura T"" K viene dada, en general, por una expresión del tipo •

C = ae'E/kT

donde E es la energía de formación del defecto (se desprecia la contribución vibracional a la entropía). Un

valor típico que es a grosso modo aplicable a muchos casos es E ^ 1 eY. Esto quiere decir que la concentra­ción a temperatura ordinaria es totalmente desprecia­ble y sólo a temperaturas próximas a LOOO '̂C alcanza valores relativos ^ 10"\

5. DEFECTOS EN CRISTALES AISLANTES

La estructura de los defectos y su influencia sobre el comportamiento de un sólido depende muy marca­damente del tipo de sólido, tanto de su estructura geo­métrica como de las características de su enlace y por tanto de su energía cohesiva. Dedicaremos, a partir de ahora, nuestra atención a los compuestos fuertemente aislantes con un tipo de enlace predominantemente iónico, ya que presentan características muy adecuadas para la observación y estudio de los defectos reticu­lares.

En primer lugar, los materiales aislantes con región prohibida de energías (gap) ^ 3 , 5 eY son completa­mente transparentes en la región visible e infrarroja del espectro, salvo la zona correspondiente a la absor­ción de luz por las vibraciones reticulares. Este es el caso de todos los compuestos típicamente iónicos. Por otra parte estos sólidos presentan una conductividad electrónica completamente despreciable, excepto a temperaturas muy elevadas, lo que permite detectar fácilmente el movimiento de los defectos por la red cristalina cuando éstos transportan una carga eléctri­ca efectiva.

Finalmente, la energía cohesiva de los sólidos iónicos es predominantemente de tipo electrostático y por tanto es posible dentro de un marco clásico efectuar cálculos realistas de la configuración de los posibles defectos y de algunos de sus parámetros importantes como las energías de formación y migración.

En ciertos sólidos iónicos (haluros alcalinos) los de­fectos predominantes de origen térmico son las va­cantes de uno y otro signo (defecto de Schottky) que presentan una carga efectiva, como se infiere fácil­mente de la figura 6. En efecto, la ausencia de un ion positivo supone la adición al sistema de una carga ne­gativa en el lugar del ion y por ello la vacante se com-

0®0®

(a)

Defecto de Schottky

(b)

Defecto de Frenkel FiG. 6.

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portará como una carga efectiva negativa. Lo contra­rio sucede en el caso de una vacante de ion negativo. En otros compuestos, como los haluros de plata, los defectos llamados de Frenkel constituidos por un va­cante y un ion intersticial de Ag^. Precisamente la existencia de ese intersticial y su movilidad juegan un papel importante en el proceso fotográfico.

Veamos ahora algunas de las propiedades de los de­fectos reticulares en los cristales iónicos.

6. PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Acabamos de indicar que las vacantes presentan una carga efectiva. En los haluros alcalinos se sabe, ade­más, que las vacantes, en particular la vacante de ion positivo, son los portadores de carga. Por tanto, el pro­ceso de conducción eléctrica en un haluro alcalino es un proceso electroquímico similar al que tiene lugar en las soluciones electrolíticas. Los vacantes son en el caso de los sólidos iónicos las responsables de efectuar el transporte de carga y materia hacia los electrodos. Es claro que a diferencia con los metales la conduc­tividad debe aumentar con la temperatura puesto que aumentan la concentración de vacantes y su movilidad.

A temperaturas elevadas, la concentración de vacan­tes en un haluro alcalino viene impuesta por razones termodinámicas y puede escribirse (sección 2).

C -^ e-Ef/2kT

El factor 2 en el denominador del exponente es con­secuencia de que los vacantes deben crearse en pare­jas de signo opuesto para mantener la neutralidad eléc­trica del cristal. Ef es la energía de formación. Por otra parte la movilidad ¡x de una vacante aumenta con la temperatura de acuerdo con la ley

1 E,.,kT • e m̂

siendo En, la energía de activación para la difusión. Re­sulta, pues, para la conductividad eléctrica

(T ^ /( ^ e \ 2 /

T

Quiere esto decir que representando log o-T frente a l /kT debe obtenerse una línea recta cuya pendiente es Em + Ef/2 (fig. 7).

Por otra parte, a temperaturas más bajas, la concen­tración de vacantes viene impuesta por factores extrín­secos tales como la presencia de impurezas catiónicas divalentes. Estas impurezas introducen vacantes de ion positivo con el fin de asegurar la neutralidad eléctrica del cristal y su número es mayor que el de origen tér­mico por debajo de una cierta temperatura umbral. En estas condiciones el número de vacantes es indepen­diente de la temperatura y por tanto la variación de conductividad con la temperatura vendrá dada por

1 - e^m-"^

así que en la gráfica de log. o-T frente a kT

se obten­

drá una nueva recta cuya pendiente es ahora E^ (fi­gura 7).

Región intrínseca

\^ \ . ^̂ / Región extrmseca

ö t / \ Ix. 1/KT

FlG.

Queda así ilustrado el valor de las medidas de con­ductividad eléctrica para determinar las energías de formación y difusión de las vacantes de ion positivo. El método es, en principio, generalizable a otros defec­tos cargados, si estos son los portadores de la corriente.

Los defectos puntuales modifican también aprecia-blemente el comportamiento dieléctrico del cristal. He­mos mencionado anteriormente que si p. e. en un cris­tal de NaCl se introducen impurezas de Ca^^, apare­cen en contrapartida vacantes de Na^ para mantener la neutralidad eléctrica. Las vacantes de Na"" pueden estar asociadas al ion Ca"̂ "̂ (de hecho ésta es la situa­ción normal a temperatura ambiente) formando un di­polo eléctrico orientado según la dirección < 1 1 0 > . Este dipolo puede variar su orientación en el espacio mediante saltos de la vacante en torno a la impureza. Por consiguiente, estos dipolos contribuirán a la cons­tante dieléctrica y si se mide el factor de disipación en función de la frecuencia se obtendrá un pico de Debye del mismo tipo que el correspondiente a gases y lí­quidos polares. En un diagrama de log tg ^ frente a log O) (fig. 8), el pico de Debye aparece como diferen­cia entre la curva experimental y la contribución co­rrespondiente a las vacantes libres (conductividad).

O)

O)

o Vacantes libres

CO dipo

Vacantes libres

CO dipo P CO dipo ar

\ /

Debye

/ \ N s \ ^ / \ \ X

/ \ \

/ /

\ \

V \ X

/ \ VSv / \ ^ ̂

/ \ N

log ü j FiG. 8.

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DEFECTOS RETICULARES EN SÓLIDOS

7. PROPIEDADES OPTICAS. CENTROS DE COLOR

Debido a su carga efectiva, los defectos reticulares en los sólidos iónicos actúan como trampas (traps) o centros de atracción para electrones o huecos. El elec­trón o hueco atrapado en el defecto constituye un sis­tema ligado con distintos niveles posibles de energía que pueden caer dentro de la región prohibida de ener­gía (fig. 9). Este sistema, similar a un átomo, se deno-

Banda de conducción

yy Z

Nivel excitado

Nivel fundamenial

T Transición ó optica

las bandas de absorción a que da lugar. Inversamente estas bandas sirven para identificar ópticamente el de­fecto reticular que sirve de base al centro de color co­rrespondiente. Es posible además medir su concentra* ción a partir de la intensidad y anchura de las bandas de absorción.

Una consecuencia importante de la existencia de centros de color es que el sólido se convierte en un fotoconductor. En efecto, la presencia de los nuevos niveles de energía que están próximos a las bandas de valencia o conducción, permite excitar electrones (o huecos) con luz visible a dichas bandas y por tanto el material se hace conductor.

El mismo mecanismo es responsable de la aniquila­ción de centros de color mediante luz. El electrón (o hueco) atrapado es enviado a la banda de conducción fo valencia), y de ahí a otra posible trampa o imperfec­ción, de modo que la banda de absorción óptica des­aparece y el cristal se blanquea. Esto quiere decir que pueden utilizarse los centros de color como elementos de información reversibles, y por consiguiente está en estudio su utilización en memorias ópticas.

/ Banda de valencia

FiG. 9.—Diagrama energético de un cristal con extranive-les debidos a un centro de color.

mina centro de color porque puede absorber luz a fre­cuencias correspondientes a las transiciones entre su nivel fundamental y los varios excitados, proporcionan­do al sólido una coloración típica. Existen ejemplos de centros de color en gran número de materiales inor­gánicos e incluso orgánicos. Sin embargo, donde se han estudiado en mayor detalle es en los haluros alca­linos y también en los óxidos de metales divalentes, en los haluros de metales divalentes y en SÍO2, AI2O3 así como algunos vidrios. El caso mejor estudiado es el centro F en los haluros alcalinos y consiste en una va­cante de ion negativo con un electrón atrapado. Este centro da lugar a una banda bien definida en el espec­tro tal como se ilustra en la fig. 10. En general, cada centro de color viene caracterizado unívocamente por

8. PRODUCCIÓN DE DEFECTOS PUNTUALES

Ya se ha visto que la concentración de defectos en equilibrio termodinámico es muy escasa, excepto qui­zás a temperaturas muy elevadas. Esto significa que los defectos realmente existentes en un cristal han sido introducidos por algún otro procedimiento.

En primer lugar, el proceso de crecimiento de un cristal introduce un gran número de impurezas y de­fectos reticulares de varios tipos.

En los métodos de crecimiento cristalino está pues, actualmente, la principal limitación a la preparación de sólidos suficientemente perfectos.

Existen, además, varios otros procedimientos para introducir nuevos defectos en el cristal una vez creci­do. Por ejemplo, en un tratamiento de temple el ma­terial se mantiene a temperatura elevada durante un cierto tiempo de forma que adquiere la configuración de defectos correspondiente al equilibrio termodinámi­co a esa temperatura. Al enfriar rápidamente estos de­fectos quedan congelados y persisten a temperatura ambiente. Es cierto que el propio enfriamiento rápido induce en general, tensiones mecánicas que también

4000 6000 I—r

4000 6000

Wavelength in A

4000 6000 4000 6000

KCl

4000 1 ' — T T —n

RbClJ CsCl

Energy in ev FIG. 10.

30 BOL. SOC. ESP. CERÁM. VIDR., VOL. 14 - N." 1

F. AGULLÓ LÓPEZ

Deuteron 10 Mev

5 Vacantes 3 '

tamaño < 10 átomos

Neutrón 1.5 Mev

500 vacantes ^tamaño -10^átomos

3 cm.

muy variable

Electron 1 Mev

6mm. •» -

) • - >

h-*̂ 0,5 m m .

FIG. 11.

determinan en gran medida las propiedades del mate­rial templado. Por estas razones, el daño producido es complejo y no siempre bien reproducible.

Otro método usado muy generalmente para intro­ducir defectos es la irradiación. En principio, este mé­todo permite un cierto control del daño, jugando con la naturaleza, flujo y energía de las partículas bombar­deantes. Cuando se irradia con partículas tales como electrones o neutrones, el daño producido es conse­cuencia de la colisión entre la partícula incidente y los átomos del material, de modo que si la energía trans­ferida a estos últimos es superior a un cierto valor um­bral son expulsados de su posición regular creando pa­rejas de vacante e intersticial.

La estructura detallada del daño depende de la na­turaleza y energía de las partículas bombardeantes. La figura 11 da una idea esquemática de las diferencias esenciales entre el daño producido por electrones, par­tículas cargadas pesadas y neutrones. El daño produci­do por electrones es el más simple y es, por tanto, el más adecuado para estudios básicos. El daño con par­tículas cargadas pesadas es muy superficial y en general

Cristal

Pila

FiG. 12.

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DEFECTOS RETICULARES EN SÓLIDOS

FiG. 13.

muy considerable. Tiene interés en relación con el método de implantación iónica para el dopado de se­miconductores y la fabricación de uniones.

Ciertos materiales aislantes, concretamente los ha-luros alcalinos, pueden dañarse también con radiación y ó X ^ incluso luz ultravioleta. Los mecanismos de este daño, que resulta en la creación de vacantes, in­tersticiales y otros defectos más complejos, es todavía

objeto de investigación. Se trata, sin duda, de proce­sos de transferencia de la energía de excitación elec­trónica a la red cristalina, de un modo similar a los fenómenos de fotolisis de moléculas

Los haluros alcalinos, así como algunos otros mate­riales aislantes, pueden también ser dañados mediante un método electroquímico. En el proceso, llamado de coloración electrolítica (ñg. 12), una muestra cristalina es colocada entre un electrodo plano y otro en forma de punta entre los que se establece una diferencia de potencial. A temperaturas relativamente elevadas, se crean centros de color e incluso el cristal acaba por romperse dieléctricamente. La fig. 13 muestra un cris­tal de NaCl durante el procedimiento de coloración.

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