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Tutorial MenueSensorikLerneinheit 6 von 7

Elektrochemische und elektronische Grundlagen zur Sensorik

Thermodynamische Betrachtung der Defekte

Kristalle mit einer Atomsorte

Neben den Punktfehlstellen oder kurz Punktdefekten gibt es auch höher dimensionale Kristalldefekte.

Dabei sind besonders die für mechanische Eigenschaften von Kristallen wichtigen Versetzungen zu nennen. Für die Entropie eines Kristalls spielen sie allerdings keine Rolle. Wegen ihrer verhältnismäßig hohen Bildungsenthalpie und einer vernachlässigbaren Bildungsentropie ergeben nennenswerte Konzentrationen zwei- und höher dimensionaler Kristalldefekte nur eine Zunahme der Gibbs-Energie G eines Kristalls. Dies bedeutet, dass sie im thermodynamischen Gleichgewicht im Realkristall vernachlässigbar sind.

Ganz anders dagegen ist es im Fall der Punktdefekte. Die Bildung von Punktdefekten ausgehend vom Idealkristall führt zunächst immer zu einer Verringerung der Gibbs-Energie GKristall des Kristalls. Mit zunehmender Konzentration von Punktdefekten erreicht GKristall ein Minimum, um danach wieder anzusteigen

Die Konzentration der Punktdefekte im Minimum von GKristall ist die thermodynamische Gleichgewichtskonzentration.

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