非理想晶体英文解释翻译、非理想晶体的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 impedance crystal

分词翻译：

非的英语翻译：

blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-

理想晶体的英语翻译：

【化】 ideal crystal

专业解析

非理想晶体（Non-ideal Crystal / Imperfect Crystal），在材料科学和固体物理学中，指其内部原子或离子排列并非完全遵循理想晶体所具有的严格、无限周期性结构的晶体。理想晶体假设原子在三维空间内严格按照点阵结构周期性、无限重复排列，没有任何缺陷或偏差。然而，现实中所有晶体都或多或少地偏离这种理想状态，因此都是非理想晶体。

核心特征与缺陷类型

非理想晶体的本质在于其内部存在晶体缺陷（Crystal Defects）。这些缺陷根据其维度和性质主要分为：

点缺陷（Point Defects）：零维缺陷，影响单个原子或原子位置附近的小区域。
- 空位（Vacancy）：晶格点上缺失一个原子。
- 间隙原子（Interstitial Atom）：原子位于正常晶格点之间的间隙位置。
- 置换原子（Substitutional Atom）：外来原子取代了正常晶格点上的基质原子。
- 弗伦克尔缺陷（Frenkel Defect）：一个原子离开其正常位置形成空位，同时进入间隙位置成为间隙原子（常见于离子晶体）。
- 肖特基缺陷（Schottky Defect）：一对正负离子同时离开晶格点形成空位，以保持电荷中性（常见于离子晶体）。
线缺陷（Line Defects / Dislocations）：一维缺陷，表现为原子排列沿一条线发生错排。
- 刃位错（Edge Dislocation）：相当于在晶体中插入了一个额外的半原子面。
- 螺位错（Screw Dislocation）：原子面沿一条轴线盘旋上升，形成螺旋状结构。
面缺陷（Planar Defects）：二维缺陷，发生在晶体内部或表面的平面上。
- 晶界（Grain Boundary）：多晶材料中不同晶粒（具有相同结构但取向不同的小晶体区域）之间的界面。
- 相界（Phase Boundary）：同一材料中不同相（具有不同晶体结构或成分的区域）之间的界面。
- 堆垛层错（Stacking Fault）：在密堆积结构中（如面心立方fcc、六方密堆积hcp），原子层堆垛顺序发生错误。
体缺陷（Volume Defects）：三维缺陷，如空洞、包裹体（夹杂物）、沉淀相等。

影响与意义

非理想晶体中的缺陷对其物理和化学性质有至关重要的影响：

力学性能：位错的存在和运动是晶体塑性变形（如金属的延展性）的根本原因。晶界能阻碍位错运动，提高材料强度（细晶强化）。,
电学性能：半导体中的点缺陷（如掺杂原子、空位）决定了其导电类型（n型或p型）和载流子浓度。位错和晶界可能成为载流子散射中心或复合中心，影响迁移率和器件性能。,
扩散过程：原子在晶体中的扩散（如热处理中的原子迁移）主要通过点缺陷（尤其是空位）机制进行。
光学性能：某些缺陷（如色心）可以吸收特定波长的光，赋予晶体颜色或影响其光学特性。
化学活性：表面缺陷和晶界往往是化学反应（如腐蚀、催化）的活性位点。

实际应用

理解并控制非理想晶体中的缺陷是现代材料科学与工程的核心：

半导体工业：精确控制掺杂（引入特定的点缺陷）是制造晶体管、集成电路的基础。
金属强化：通过引入位错（加工硬化）、晶界（细晶强化）、第二相粒子（沉淀强化、弥散强化）等手段提高金属强度。,
功能材料：利用特定缺陷（如氧空位）设计敏感材料（如气体传感器）、铁电材料、磁性材料等。
晶体生长：控制缺陷密度和类型对于获得高质量单晶（如用于激光器、光学元件的晶体）至关重要。

来源参考：

Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. Materials Science and Engineering: An Introduction (Chapter on Imperfections in Solids). John Wiley & Sons. (标准材料科学教材，详细阐述各类缺陷)
Hull, D., & Bacon, D. J. Introduction to Dislocations (5th ed.). Butterworth-Heinemann. (位错理论的经典专著)
Sutton, A. P., & Balluffi, R. W. Interfaces in Crystalline Materials. Oxford University Press. (关于晶界、相界等面缺陷的权威著作)

网络扩展解释

非理想晶体（又称实际晶体）是指晶体内部结构偏离理想周期性排列的固体材料，其原子、离子或分子在三维空间中存在缺陷或杂质，导致其物理和化学性质与理想晶体存在差异。以下是详细解释：

1.基本定义

非理想晶体与理想晶体的核心区别在于结构缺陷。理想晶体（如所述）具有严格的周期性排列、对称性和均一性，而非理想晶体因以下原因偏离这一状态：

点缺陷：如空位（原子缺失）、间隙原子（原子位于非正常晶格位置）或杂质原子混入（）。
线缺陷：如位错（晶格中原子排列的线性错位），常见于金属塑性变形中。
面缺陷：如晶界（不同晶粒间的界面）或堆垛层错（原子层排列顺序错误）。
体缺陷：如空洞、杂质聚集等三维结构异常。

2.对性质的影响

非理想晶体的缺陷会显著改变其宏观性质：

机械性能：位错的存在可增强金属的延展性，但降低理论强度。
电学性能：半导体中掺杂（杂质缺陷）可调控导电性（如硅中掺磷形成N型半导体）。
热力学稳定性：缺陷导致内能升高（理想晶体具有最小内能，如所述），稳定性相对降低（）。

3.实际应用

非理想晶体的缺陷并非全为劣势，许多材料功能依赖缺陷设计：

金属强化：通过冷加工引入位错，提高金属硬度。
光电材料：晶体中的杂质或空位可产生特定发光特性（如LED材料）。
催化材料：表面缺陷（晶界、台阶）常作为催化活性位点。

4.与非晶体的区别

非理想晶体仍保留长程有序性（整体周期性排列未被完全破坏），而非晶体（如玻璃）则完全无规则排列，两者在X射线衍射图谱上表现不同。

总结来看，非理想晶体是实际应用中广泛存在的材料形态，其缺陷既是性能调控的关键，也是理解材料行为的重要切入点。