ساختارهای کریستالی در تعیین خواص مواد ضروری هستند. Defects در این ساختارها می تواند به طور قابل توجهی بر رفتار مکانیکی، الکتریکی و حرارتی آنها تأثیر بگذارد. درک اینکه چگونه محاسبه و در نظر گرفتن این نقص ها برای طراحی مواد و کاربرد بسیار مهم است.

انواع نقص های کریستال

نقص های کریستال را می توان به چندین نوع طبقه بندی کرد، هر کدام بر مواد به طور متفاوتی تأثیر می گذارند.انواع نقص های نقطه، نقص خط و نقص های پلاندار.

محاسبه اثرات نقص

محاسبه تاثیر نقص ها شامل تجزیه و تحلیل انرژی های تشکیل دهنده، موانع مهاجرت و سطوح تمرکز است. تکنیک هایی مانند تئوری عملکردی چگالی (DFT) و شبیه سازی های دینامیک مولکولی اغلب برای مدل سازی دقیق این خواص استفاده می شود.

طراحی ذهنیت

هنگام طراحی مواد، مهم است که برای تشکیل و رفتار نقصی در نظر بگیریم.استراتژی ها شامل دوپینگ برای کنترل غلظت های نقص، کنترل شرایط پردازش و انتخاب مواد با تحمل نقص ذاتی است.

  • کنترل سطح کمبود در طول سنتز
  • بهینه سازی فرآیندهای درمان گرما
  • استفاده از مدل سازی محاسباتی برای پیش بینی
  • پیاده سازی طراحی مواد مقاوم