堆積層錯，簡稱層錯，是指在正常堆積順序中引入不正常順序堆積的原子面而產生的一類面缺陷。
基本介紹
- 中文名：堆積層錯
- 外文名：Stacking fault
- 簡稱：層錯
- 分類：抽出型層錯和插入型層錯
簡介,結構,本質,形成過程,層錯示例,
簡介
結構
以面心立方結構為例，前者是在正常層序中抽去一原子層，相應位置出現一個逆順序堆積層…ABCACABC…，即…△△△▽△△△…；後者是在正常層序中插入一原子層，相應位置出現兩個逆順序堆積層…ABCACBCAB…，即…△△△▽▽△△△…，如圖《層錯結構》所示。在此△表示順順序堆積，即AB,BC，CA順序時，用△表示；▽表示逆順序堆積，即BA，CB，AC順序時，用▽表示。
層錯結構
本質
層錯處的一薄層晶體由面心立方結構變為密集六方結構，同樣在密集六方結構的晶體中層錯處的一薄層晶體也變為面心立方結構。這種結構變化並不改變層錯處原子最近鄰的關係（包括配位數、鍵長、鍵角），只改變次近鄰關係，幾乎不產生畸變，所引起的畸變能很小。但是，由於層錯破壞了晶體中的正常周期場，使傳導電子產生反常的衍射效應，這種電子能的增加構成了層錯能的主要部分，總的說來，這是相當低的。因而，層錯是一種低能量的界面。
形成過程
層錯可以通過多種物理過程形成。首先，在晶體生長中，以六方密堆積面的堆積而生長晶體時，由於以正常和不正常順序堆積時的能量相差很小，偶然因素很容易造成錯誤堆積而形成層錯。其次，過飽和點缺陷在密排面上的聚集，再通過弛豫過程形成層錯。空位聚集成盤狀，通過崩塌式的弛豫形成的是抽出型層錯；自填隙原子聚集成片，形成插人型層錯。
層錯示例
堆積層錯通常發生在有層狀結構的固體中，尤其是那些同時顯示多型性的材料。二維或平面缺陷以及CS面都是堆積層錯的實例。金屬中同時顯示多型性和堆積層錯的是鈷，它可以被製備成兩種主要的形式（多型體），其中金屬原子排列是立方密堆積（…ABCABC…）或六方密堆積（…ABABAB…）的。在這兩種多型體中，結構在兩個維度上即各層內是相同的，不同僅在於第三維上，即在各層的次序上。當正常的堆積次序由於存在“錯位”層而在不規則的間隔處中斷就發生了堆積無序，如可示意表示為…ABABAB BCA BABA…。石墨是呈現多型體（通常是碳原子的六方密堆積但有時是立方密堆積）或堆積無序（六方密堆積和立方密堆積的混合）的另一種單質。
