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晶体缺陷研究的历史回顾物理50年精选文章

4月4日 邱涃 投稿

  作者:钱临照(中国科学技术大学)   本文发表于《物理》1980年第4期   1979年5月在南京召开的全国晶体缺陷学术交流会上的报告   推荐理由   钱临照先生是我国物理学家中最早接触晶体缺陷的人,也是我国推动晶体位错研究的第一人。他亲自经历了晶体位错理论提出、理论遭到怀疑直到实验最后证实的曲折过程,这篇文章将这段历史娓娓道来,语言生动,妙趣横生,对读者极有教益,是《物理》早期发表的物理学史文章中的佼佼者。   一块水晶,不甚透明,里面有裂缝(flaw)、云翳(cloud)、泡影(bubble)等。这些缺陷是宏观的。矿物学家很早以前就注意到了。我们现在要回顾的是晶体的微观的或亚微观的缺陷。   如果有人站在完整晶体中任何一个点阵的点上,那么他看到四周的环境都是一样的。从这个意义上说,一块有限大小的晶体不能称为完整晶体。然而,无限大的晶体是不存在的,所以晶体的不完整性指的是晶体内部的缺陷。在边界上几个分子厚度内的点阵常数和键的结构与内部有差异,这些属于表面物理的研究范畴。   为什么在早期的晶体研究中,人们就对晶体中的缺陷予以重视呢?首先是因为发现晶体内部没有缺陷简直是绝无仅有的,也就是说,晶体内存在缺陷是难以避免的。其次,从应用观点来看,缺陷对晶体的物理性能有有害的一面,也有有益的一面。半导体的掺杂就是一例。晶体的缺陷和晶体的力学强度有密切关系。   1hr晶体缺陷的研究是从发现光子和晶体点阵的交互作用不符合所谓完整晶体的现象开始的。   1912年,VonLaue首次设想,晶体中的点阵像个光栅,它对X射线能起衍射作用。这就启发人们借助X射线这个工具来研究晶体结构。其后两年,C。G。Darwin观察到所谓完整晶体的衍射强度有失常现象,怀疑晶体中具有不完整性。按照X射线衍射成像的理论,在一个大而完整的晶体中,单色X射线衍射波应...(全文)

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