Defecto cristalino

Un defecto cristalino es cualquier perturbación en la periodicidad de la red de un sólido cristalino. El cristal perfecto es un modelo ideal, en el que las diferentes especies (ya sean moléculas, iones u átomos neutros) están colocados de forma periódica y regular, extendiéndose hasta el infinito. En la realidad, cualquier cristal presenta defectos en este modelo ideal, empezando por el hecho de que no hay cristales infinitos.

Son estos defectos cristalinos los que dan las propiedades más interesantes de la materia, como la deformación plástica, la resistencia a la rotura, la conductividad eléctrica, el color, la difusión...

Clasificación

Según sean intrínsecos o extrínsecos

En primer lugar se clasifican en intrínsecos y extrínsecos:

• Intrínsecos: naturales, propios del material, salto de los propios átomos.
• Extrínsecos: impurezas, precipitados.

Según su dimensión

Se distinguen 4 tipos de defectos:

• Puntuales: de 0 dimensiones, afectan a un punto de red, perturbando únicamente a vecinos más próximos:
  • Vacante o Vacancia.

El defecto vacante es cuando un atomo que se encuentra normalmente en la red cristalina deja de estarlo, dejando asi un espacio vacio.

• • Atomo intersticial.

El defecto intersticial es cuando un atomo extra se introduce en un lugar de la estructura cristalina donde no se encuentra normalmente.

• • Átomo sustitucional.

En este defecto se sustituye un atomo de la estructura crisatalina por otro. Se debe tomar en cuenta que el radio del atomo no debe ser diferente de un 15% ya sea en mayor o menor proporcion ya que podrian ocurrir perturbaciones en el material. Un atomo de mayor radio hará que los atomos vecinos sufran una compresión, y un atomo sustuido de menor radio hará que los atomos vecinos sufran una tensión.

• • Átomo sustitucional grande.

• • Defecto Frenkel.

Este defecto es una combinación entre el defecto de vacancia e intersticial, donde un atomo que se encuentra en un lugar normal de la estructura cristalina salta hacia un lugar intersticial dejando asi una vacancia.

• • Defecto Schottky o de par iónico.

e un de vacancias donde ocurren en los enlaces ionicos, donde se debe mantener en equilibrio la estructura cristalina cuando se deja una vacancia de un anion tambien debe dejarlo un cation. para lo dicho anterior mente un equilibrio en la red. igual debe encintrarse la misma cantidad de aniones como de cationes.

• • Impurezas.
  • Defectos de antiestructura.

• Defectos lineales: se extienden en una dirección, y afectan a una fila de puntos de red:
  • Dislocaciones

• Defectos de superficie: se extienden en dos dimensiones:
  • Superficie del cristal.
  • Borde, frontera o límite de grano.
  • Defectos de apilamiento.
  • Maclas.

• Defectos volumétricos: de 3 dimensiones, distorsionan fuertemente la red. Suelen estar formados por la agrupación de defectos puntuales:
  • Cavidades.
  • Precipitación de fases.

Para tener un concepto mas claro de este tipo de defecto que se presenta en las estructuras cristalinas puedes observar la siguiente imagen:

defectos en el volumen (grietas, poros, inclusiones)