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Imperfeições em Sólidos

Por que estudar Imperfeições em Sólidos?
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As propriedades de alguns materiais são influenciados pela presença de imperfeições

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Exemplo:
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Propriedades mecânicas de metais puros experimentam alterações significativas quando átomos de impurezas são adicionados

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Materiais semicondutores funcionam devido a concentrações controladas de impurezas específicas são incorporadas em regiões pequenas e localizadas

O que é um defeito?
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É uma imperfeição ou um "erro" no arranjo periódico regular dos átomos em um cristal.
Podem envolver uma irregularidade
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na posição dos átomos no tipo de átomos

O tipo e o número de defeitos dependem do material, do meio ambiente, e das circunstâncias sob as quais o cristal é processado. Imperfeições Estruturais
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Apenas uma pequena fração dos sítios atômicos são imperfeitos
Menos de 1 em 1 milhão

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Mesmo sendo poucos eles influenciam muito nas propriedades dos materiais e nem sempre de forma negativa

Imperfeições estruturais: Importância
DEFEITOS

INTRODUÇÃO
SELETIVA

CONTROLE
DO NÚMERO

ARRANJO

Permite desenhar e criar novos materiais com a combinação desejada de propriedades

Imperfeições Estruturais

Lacunas ou Vazios
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Envolve a falta de um átomo São formados durante a solidificação do cristal ou como resultado das vibrações atômicas (os átomos deslocam-se de suas posições normais)
Todos os sólidos cristalinos possuem lacunas Intersticiais
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Envolve um átomo extra no interstício (do próprio cristal) Produz uma distorção no reticulado, já que o átomo geralmente é maior que o espaço do interstício
A formação de um defeito intersticial implica na criação de um vazio, por isso este defeito é menos provável que um vazio

Intersticiais

Átomo intersticial grande
Átomo intersticial pequeno

Gera maior distorção na rede

Interstícios na rede cúbica (C  Fe)