Defectos puntuales

El defecto puntual más simple es la vacante, hueco creado por la pérdida de un átomo que se encontraba en esa posición.

Las vacantes pueden producirse durante la solidificación como resultado de perturbaciones locales durante el crecimiento de los cristales, o pueden ser debidas a reordenaciones atómicas en un cristal ya formado como consecuencia de la movilidad de los átomos.

En metales, la concentración de huecos en e l equilibrio raramente excede de un átomo en 10,000 átomos. Las vacantes en los metales son d efectos en equilibrio y su energía de formación es del orden de 1 e V.

Las vacantes adicionales en los metales pueden ser producidas por deformación plástica del metal, por enfriamiento rápido de mayores a menores temperaturas y por bombardeo de partículas energéticas tales como neutrones.

Las vacantes de no equilibrio tienen tendencia a agruparse formando clusters, formándose divacantes o trivacantes. Las vacantes pueden trasladarse cambiando su posición con las de sus vecinas.

Este proceso es importante en la migración o la difusión de los átomos en el estado sólido, particularmente a elevadas temperaturas donde la movilidad de los átomos es mayor.

Algunas veces un átomo en un cristal puede ocupar un hueco intersticial entre átomos de su entorno que ocupan posiciones atómicas normales.

Este tipo de defecto puntual se llama intersticial. Estos defectos no ocurren generalmente de forma natural por la distorsión estructural que producen, pero se pueden introducir en una estructura por irradiación.

Las impurezas atómicas de tipo sustitucional o intersticial son también defectos puntuales y se pueden presentar en cristales metálicos o covalentes.

Por ejemplo, pequeñas cantidades de impurezas sustitucionales en silicio puro pueden afectar mucho su conductividad eléctrica para uso en dispositivos electrónicos. Las impurezas iónicas son también defectos puntuales en cristales iónicos.

Fuente: Apuntes de Ciencia de materiales de la UNIDEG