Korkean diffuusiokyvyn polut

Abstract

Edellisissä luvuissa ainoat defektit, jotka auttoivat diffuusiota kiteen läpi, olivat vakanssit ja interstitiaalit. Dislokaatiot, vapaat pinnat ja raerajat tulivat mukaan vain auttamaan tasapainoisen defektipitoisuuden saavuttamisessa. Nyt on kuitenkin hyvin todettu, että dislokaatioiden, raerajojen tai pintojen atomien keskimääräinen hyppytaajuus on paljon suurempi kuin saman atomin hyppytaajuus ristikossa. Diffuusiokyky on siksi suurempi näillä alueilla. Tämä korkeampi diffuusiokyky on kiinnostava useista syistä. Ensinnäkin on kysymys siitä, mitä virhettä nämä reitit aiheuttavat ristikon diffuusiokertoimen mittauksessa. Oikein suunnitelluilla kokeilla on myös mahdollista määrittää diffuusiokertoimet kullakin näistä korkean diffuusiokyvyn alueista, jolloin voidaan oppia lisää näiden polkujen rakenteesta ja siitä, miten atomit liikkuvat niissä. Lopuksi, on olemassa joukko kineettisiä prosesseja, joita tällainen diffuusio rajoittaa, esimerkiksi diffuusion aiheuttama viruminen, rakenteelliset muutokset ohuissa kalvoissa tai hienojakoisten katalyyttien stabiilisuus.