Вакансия, дефект по Шотки, дефект кристалла, представляющий собой отсутствие атома или иона в узле кристаллической решётки (рис. 1). Вакансия (дефект кристалла) имеются во всех кристаллах, как бы тщательно эти кристаллы ни выращивались. В реальном кристалле Вакансия (дефект кристалла) возникают и исчезают в результате теплового движения атомов. Механизм образования Вакансия (дефект кристалла) можно представить как выход атомов поверхностного слоя на поверхность с последующим переходом возникающих поверхностных «дырок» (рис. 2,а, б, в). При этом вместо связи с тремя соседними атомами остаётся только одна связь, а две другие разрываются. Следовательно, работа, необходимая для образования Вакансия (дефект кристалла), равна энергии двух связей.

Рис. 1. Решётка кристалла с вакансией.

Рис. 2. Схема механизма «растворения» в кристалле окружающей его «пустоты».

  Вакансия (дефект кристалла) беспорядочно перемещаются в кристалле, обмениваясь местами с соседними атомами. Движение Вакансия (дефект кристалла) является главной причиной перемешивания (самодиффузии) атомов в кристалле, а также взаимной диффузии контактирующих кристаллов. Каждой температуре соответствует определённая равновесная концентрация Вакансия (дефект кристалла) Количество Вакансия (дефект кристалла) в кристаллах металлов вблизи температуры плавления достигает 1—2% от числа атомов. При комнатной температуре у алюминия одна Вакансия (дефект кристалла) приходится на 10¹² атомов, а у таких металлов, как серебро и медь, количество Вакансия (дефект кристалла) при комнатной температуре ещё меньше. Однако, несмотря на малую концентрацию, Вакансия (дефект кристалла) существенно влияют на физические свойства кристалла: понижают плотность, вызывают ионную проводимость и др. Вакансия (дефект кристалла) играют важную роль в процессах термообработки, отдыхе металлов, рекристаллизации металлов, спекании и др. процессах.

 

  Лит.: Уэрт Ч., Томсон P., Физика твёрдого тела, пер. с англ., М., 1966; Киттель Ч., Введение в физику твёрдого тела, пер. с англ., 2 изд., М., 1963.