Vägar med hög diffusivitet

Abstract

I de föregående kapitlen var de enda defekter som underlättade diffusionen genom kristallen vakanser och interstitialer. Dislokationer, fria ytor och korngränser kom in endast för att hjälpa till att uppnå jämviktsdefektkoncentrationen. Det är emellertid nu väl etablerat att den genomsnittliga hoppfrekvensen för atomer vid dislokationer, gränser eller ytor är mycket högre än för samma atom i gitteret. Diffusiviteten är därför högre i dessa områden. Denna högre diffusivitet är av intresse av flera skäl. För det första finns det en fråga om vilket fel dessa banor introducerar i mätningen av gitterets diffusionskoefficient. Med rätt utformade experiment är det också möjligt att bestämma diffusionskoefficienterna i var och en av dessa regioner med hög diffusivitet, vilket gör att man kan lära sig mer om strukturen hos dessa banor och om hur atomerna rör sig i dem. Slutligen finns det en grupp kinetiska processer som begränsas av sådan diffusion, till exempel diffusionskrypning, strukturförändringar i tunna filmer eller stabiliteten hos fina katalysatorer.