نمایش مبدأ برای تهی‌جایی

[[پرونده:Lacune cristal 2d.svg|بندانگشتی|طراحی گرافیکی از یک جای‌خالی در ساختار کریستالی]]
'''تُهی‌جایی''' یا جای‌خالی {{انگلیسی|Vacancy}} در [[بلورشناسی]] یکی از ساده‌ترین و مهم‌ترین [[عیوب نقطه‌ای]] است. تهی‌جایی به عدم وجود اتم یا یون به تعداد متناهی در [[شبکه بلوری]] ماده گفته می‌شود. تمامی جامدات بلوری دارای جاهای‌خالی هستند در واقع بسیار مشکل است که ماده‌ای ساخته شود که دارای این عیب نباشد. چنین عیوبی می‌تواند در مواقع [[انجماد|انجماد،]] تغییر شکل دادن، اشعه دادن با انرژی زیاد یا در درجه حرارت‌های بالا به وجود بیایند. وجود نقص جای‌خالی منجر به نزدیک شدن اتم‌های اطراف جای‌خالی می‌شود و نظم اتمی اندکی به هم می‌ریزد و همچنین باعث افزایش [[انتروپی]] (Entropy) بلور می‌گردد.

در یک جسم در [[تعادل ترمودینامیکی|حالت تعادل]] همیشه تعدادی جای‌خالی وجود دارد که تعداد تعادلی جاهای‌خالی برای مقدار معینی از ماده وابسته به دما است. در حقیقت در هر دمایی تا [[نقطه ذوب|دمای ذوب]] جامد بلوری رابطه‌ای بین تعداد مکان‌های خالی و مکان‌های دارای اتم برقرار است که از رابطه زیر بدست می‌آید:

{{چپ چین}}

<math>N_v = N exp(-Q_v/k_B T)</math>

(<math>N = \rho N_A / A</math>)
{{پایان چپ‌چین}}

که در آن <math>N_v</math> تعداد تعادلی جاهای‌خالی، <math>N</math> تعداد کل مکان‌های اتمی، <math>Q_v</math> انرژی لازم برای تشکیل جاهای‌خالی، <math>K_B</math> [[ثابت بولتسمان|ثابت بولتزمن]]، <math>T</math> دما برحسب کلوین، <math>\rho</math> چگالی، <math>N_A</math> [[عدد آووگادرو]] و <math>A</math> [[جرم اتمی]] است. همچنین مشاهده شده‌است که در دمای ذوب بعضی مواد این نسبت ۱:۱۰۰۰ است.

اما در [[دما|درجه حرارت]] بالاتر از حدود نقطه ذوب عیوب جای‌خالی از بین خواهند رفت زیرا در حالت مذاب شبکه کریستالی کاملاً بهم خواهد ریخت و همچنین لزوم حضور جاهای‌خالی را نیز با استفاده از اصول ترمودینامیک می‌توان اثبات نمود و تنها این عیوب هستند که در حالت حرارتی به وجود می‌آیند و بقیه عیوب کریستالی از نظر [[ترمودینامیک]]<nowiki/>ی در تعادل نیست و در اثر عوامل خارجی به وجود می‌آیند.

نقص جای‌خالی از عیوبی است که پدیده [[نفوذ]] را آسان‌تر می‌نماید و کاربردهای ویژه‌ای در ساخت مواد و آلیاژهایی با ویژگی‌های خاص و قابل کنترل دارد و سبب بروز تغییراتی در رنگ کریستال می‌گردد، استفاده صنعتی ای که از این عیوب می‌گردد در ساخت بلورهای [[نیمه هادی|نیم‌رسانا]] و نیمه عایق است.

== منابع ==
{{پانویس}}{{یادکرد-ویکی|پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/Vacancy_defect|عنوان=Vacancy defect|زبان=انگلیسی|بازیابی=۸ آگوست ۲۰۱۷}}{{چپ‌چین}}
* HAJDIN CERIC, PhD thesis, Numerical Techniques in Modern TCAD، [http://www.iue.tuwien.ac.at/phd/ceric/node40.html Appendix A. Vacancies in Solids]، ۲۰۰۵.
{{پایان چپ‌چین}}

== منابع برای مطالعه بیشتر ==
{{چپ‌چین}}
* Nguyen huu Minh، ''Vacancies in binary alloys''، Czechoslovak Journal of Physics, Volume 25, Number 11 / November, 1975.
{{پایان چپ‌چین}}

== جستارهای وابسته ==
*[[نیتروژن- تهی جایی مرکزی]]
*[[ناکاملی بلوری]]
* [[نقص فرنکل]]
* [[نقص شاتکی]]
* [[بلورشناسی]]

{{شیمی-خرد}}{{ناکاملی بلوری}}

[[رده:بلورشناسی]]
[[رده:ناکاملی بلوری]]