Existem várias maneiras pelas quais as impurezas podem ser incorporadas na estrutura cristalina de um material:
1.
Impurezas Substitucionais: As impurezas podem substituir os átomos hospedeiros na rede cristalina e ocupar suas posições. Isso pode ocorrer quando o átomo de impureza tem tamanho e propriedades químicas semelhantes às do átomo hospedeiro, permitindo que ele se encaixe na estrutura cristalina sem perturbar significativamente a rede.
2.
Impurezas intersticiais: As impurezas também podem ocupar locais intersticiais dentro da rede cristalina, que são pequenas lacunas ou espaços entre os átomos hospedeiros. Isto pode ocorrer quando o átomo de impureza é muito menor que os átomos hospedeiros e pode caber nesses locais intersticiais sem perturbar a estrutura cristalina geral.
3.
Impurezas de Vagas: As vagas são locais vazios da rede dentro da estrutura cristalina. As impurezas podem ser incorporadas ao material preenchendo essas lacunas, perturbando assim o arranjo regular dos átomos hospedeiros.
4.
Luxações: As luxações são defeitos na estrutura cristalina onde o arranjo regular dos átomos é perturbado. As impurezas podem ficar presas nessas discordâncias, afetando assim as propriedades e o desempenho do material.
5.
Limites de grãos: Os limites dos grãos são as regiões entre diferentes cristalitos ou grãos em um material policristalino. As impurezas podem segregar nesses limites de grão, alterando suas propriedades e afetando potencialmente o comportamento geral do material.
6.
Impurezas de superfície e interface: As impurezas também podem estar presentes na superfície ou na interface entre diferentes materiais ou fases dentro de um material compósito. Essas impurezas podem afetar as propriedades da superfície do material, como reatividade, resistência à corrosão e adesão.
O tipo de incorporação de impurezas e seus efeitos nas propriedades do material dependem de vários fatores, incluindo a natureza da impureza, sua concentração, a estrutura cristalina do material hospedeiro e as condições de processamento. Compreender e controlar a incorporação de impurezas é crucial para projetar e otimizar as propriedades dos materiais para aplicações específicas.
