令和4年度 問27 無機化学及びセラミックス
無機結品物質の欠陥における次の記述A～Eのうち、不適切なものの組合せはどれか。
(A) 空孔は点欠陥である。
(B) 転位は面欠陥である。
(C) 格子間イオンは本来イオンが存在しないサイトにイオンが侵入してできる欠陥である。
(D) 結晶中に生成した陰イオン空孔と陽イオン空孔の対はショットキー欠陥である。
(E) 格子欠陥生成に伴って派生した電子、正孔などは点欠陥ではない。
①
A、C
②
A、D
③
B、D
④
B、E
⑤
C、E
正答
④ B、E
正答は4番です。
Bの転位は線欠陥です。またEの電子や正孔は構造的な欠陥とは言い切れません。ただ広義の点欠陥として扱われる場合には欠陥であるとも言えます。
原子や分子が並んだ結晶には、部分的に原子が不足したり余計な原子が侵入していたりする場合があります。これを格子欠陥と呼びます。欠陥の位置や範囲によって様々な分類がされています。
- 点欠陥
- 侵入型欠陥：格子点ではないところに原子が入り込む欠陥
- 置換型欠陥：原子が別の原子に置き換わっている欠陥
- 空孔による欠陥
- フレンケル欠陥：原子が抜けて格子点ではない隙間に入り込み空孔ができる欠陥
- ショットキー欠陥：原子が抜けて結晶表面に移動し空孔ができる欠陥
- 線欠陥
- 転位による欠陥：結晶格子の原子配列のずれが線状になった欠陥
- 面欠陥
- 積層欠陥：結晶面の重なり順序が乱れた欠陥
- 結晶粒界：結晶の規則的な配列が途切れている欠陥