W kryształach rzeczywistych występuje zawsze – w mniejszym lub większym stopniu – zdefektowanie struktury krystalicznej. Wadą – defektem struktury krystalicznej jest taki jej obszar, w którym zostało naruszone idealne uporządkowanie elementów fizycznych budujących sieć, a przez to również zostały zmienione ich warunki energetyczne ( Rys. 1 ).
Defekty kryształów klasyfikuje się według różnych kryteriów. Najczęściej stosuje się kryteria geometryczne – kształtu i rozmiaru obszaru zaburzonego. Ze względu na kształt wyróżnia się defekty punktowe (zerowymiarowe), liniowe (jednowymiarowe), płaskie (dwuwymiarowe) i objętościowe (trójwymiarowe). Natomiast ze względu na skalę rozmiarów defekty te można podzielić na: subatomowe (elektronowe), atomowe (zero-, jedno- i dwuwymiarowe) oraz makroskopowe (trójwymiarowe).
Uwzględniając kryteria termodynamiczne, wyróżnia się dwie podstawowe grupy defektów: termodynamicznie odwracalne i nieodwracalne. Do pierwszej grupy zalicza się defekty punktowe, których stężenie w strukturze zależy od temperatury oraz ciśnienia zewnętrznego i można je zmienić przez zmianę tych warunków zewnętrznych. Stężenie defektów termodynamicznie nieodwracalnych nie jest związane zależnością funkcyjną z temperaturą i ciśnieniem. Warunek ten spełniają defekty liniowe, płaskie i objętościowe.
Kryształy rzeczywiste cechuje ruchliwość tworzących je atomów. Pod uproszczonym pojęciem atomu należy rozumieć, zależnie od typu kryształu: atom, jon lub cząsteczkę. Atomy nie tkwią nieruchomo w pozycjach równowagi w węzłach sieci krystalicznej, lecz są w nieustannym ruchu. Wszystkie atomy wykonują ruch drgający wokół położeń równowagi, naruszając idealną okresowość budowy kryształów. Amplituda i energia drgań sieci krystalicznej zwiększają się wraz z podwyższaniem temperatury.
Wskutek fluktuacji energii niektóre atomy uzyskują na tyle dużą energię, że mogą opuścić swoje pozycje równowagi i ruchem stochastycznym przemieszczać się w inne położenie równowagowe lub w nieprawidłowe pozycje międzywęzłowe. Taki aktywowany cieplnie przypadkowy ruch atomów jest samodyfuzją w stanie stałym.
Moduł opracowano na podstawie [1].