空位

晶格點缺陷有三種：1）空位；2）間隙原子；3）置換原子。

根據產生缺陷的原因可分為: 1）熱缺陷；2）雜質缺陷；3）非化學計量缺陷。

vacancy

指在晶體結構中本應由質點正常佔有的位置，實際上缺失了質點而留下的空位。能使原來無色透明的離子晶體呈現某種顏色的色心(color center),就是一類能夠捕獲自由電子或空穴而對可見光產生選擇吸收的空位。

在晶體中，原子是以格點平衡位置為中心振動著，一個原子的振動和周圍原子的振動有密切的關係。這使原子振動的能量服從麥克斯韋-玻爾茲曼幾率分佈，而呈現漲落現象。當某一原子能量大到一定程度，就可能脫離正常的平衡位置，而在原格點處形成空位。

空位是金屬晶體點缺陷的一種，它的熱平衡濃度服從玻爾茲曼分佈，濃度隨著溫度的升高而增加。

當溫度升高時，此時集團原子的平均熱能加大，導致全局平均振幅加大，因此，此時由於振動而能脫離金屬鍵結合的原子數量增大，空位濃度增大。

1）肖脫基空位：空位原子遷移到晶體表面上；

2）弗蘭克爾空位：空位原子遷移到晶體內部的晶格間隙中；

3）空位型：空位原子遷移到其他空位中。

註：形成肖脫基空位所需的能量較低，所以在固態金屬中，主要形成肖脫基空位。

1）由於熱振動，周圍原子與空位置換，形成新空位，造成空位移動。

2）空位遷移至晶體表面，或與間隙原子相遇而消失，但因為濃度不變，在其他地方產生新空位。

註：空位濃度極小，當銅接近熔點的時候，空位平衡濃度為10的-8數量級。

空位與位錯環的關係

由於空位是熱缺陷，其數量與溫度有指數函數關係；在高溫下數量很多，在低溫下數量減少。但是如果晶體從高溫降低到低溫（退火）的速度過快，則將在晶體中保留有許多空位；當數個空位靠近時，即可能結合而成為一個較大的空位；而一旦這種大的空位塌陷下來，就成為了一個位錯環。因此，大量空位可以產生位錯環，這對材料性能將造成很大的影響。

空位影響

1）在固態金屬的擴散中起著極為重要的作用；

2）空位會兩個、三個或更多個的聚集在一起，形成複合空位；

3）由於空位的存在，空位周圍原子的失去力平衡，朝空位移動，偏離了平衡位置，在空位周圍形成一個涉及幾個原子作用間距範圍的彈性畸變區，影響機械性能。