विस्थापन दोष

फ्रेंकल दोष क्रिस्टल जालक संरचना में एक प्रकार का बिंदु दोष है। इसे विस्थापन दोष भी कहते हैं। क्रिस्टल जालक में, प्रत्येक परमाणु अंतर-परमाणु बलों द्वारा एक निश्चित स्थान पर उपस्थित होता है। हालाँकि, तापमान और विकिरण जैसे विभिन्न कारणों से क्रिस्टल संरचना में दोष उत्पन्न हो जाते हैं। फ्रेंकल दोष एक प्रकार का बिंदु दोष है।

फ्रेंकेल दोष में, एक परमाणु या आयन क्रिस्टल जालक में अपनी सामान्य स्थिति से विस्थापित हो जाता है। इस दोष में एक परमाणु या आयन का उसके नियमित जालक स्थल से एक अंतरालीय स्थल पर स्थानांतरण होता है, जिससे मूल स्थल पर एक रिक्तिका का निर्माण होता है और क्रिस्टल के भीतर एक अलग स्थल पर एक अंतराकोशीय स्थान पर परमाणु चला जाता है। याकोव फ्रेंकल, एक रूसी भौतिक विज्ञानिक ने संघनित अवस्था के आणविक सिद्धांत पर शोध करते समय फ्रेंकल दोष की खोज की थी। हालाँकि, यह खोज महत्वपूर्ण थी क्योंकि उनके मॉडल ने क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों के अणु में एक दोष की व्याख्या की थी जहां एक परमाणु या आयन अपने स्वयं के जालक स्थल से बाहर निकलकर उसी क्रिस्टल पर एक अन्य अन्तरकोशीय रिक्त स्थान पर कब्जा कर लिया। इस दोष को अव्यवस्था दोष के रूप में भी जाना जाता है।

उदाहरण

उदाहरण के लिए, एक आयनिक क्रिस्टल में, जैसे कि सोडियम क्लोराइड (NaCl), एक फ्रेंकल दोष में एक धनायन (Na⁺) उसके सामान्य जालक स्थल से अंतरालीय स्थिति में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे मूल स्थल पर एक रिक्ति स्थान रह जाता  है। इससे क्रिस्टल उदासीन भी बना रहता है, लेकिन परमाणुओं की व्यवस्था में गड़बड़ी होती है।

AgBr, ZnS, AgCl में फ्रेंकेल दोष पाया जाता है।

फ्रेंकल दोष को प्रभावित करने वाले कारक

• फ्रेंकल दोष प्रायः उच्च ताप जैसे कारकों से प्रभावित होता है, जहां थर्मल ऊर्जा परमाणुओं या आयनों को उनकी सामान्य स्थिति से स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करता है।
• फ्रेंकल दोष सामान्यतः आयनिक क्रिस्टल में ही पाया जाता है।
• फ्रेंकल दोष उनमे अणुओं में पाया जाता है जहां धनायन और ऋणायनों के बीच आकार में अंतर होता है।
• समन्वय संख्या कम होनी चाहिए।

फ्रेंकल दोष की विशेषताएं

• यह दोष तब उत्पन्न होता है जब ऋणायन की तुलना में धनायन बहुत छोटे होते हैं।
• फ्रेंकल दोष में ठोस के घनत्व पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है और इसलिए ठोस का आयतन और द्रव्यमान दोनों स्थिर रहते हैं।
• फ्रेंकल दोष में ठोस की एन्ट्रापी बढ़ जाती है।
• यह दोष आयनिक यौगिकों के रासायनिक गुणों को भी प्रभावित करता है।

अभ्यास प्रश्न

• फ्रेंकल दोष से आप क्या समझते हैं ?
• इस दोष के क्या कारण हैं ?
• फ्रेंकल दोष को प्रभावित करने कारक बताइये।