As discordâncias desempenham um papel crucial na influência da resistividade elétrica dos cristais através do seu impacto na estrutura da rede cristalina e no movimento dos portadores de carga.
Em uma rede cristalina perfeita, os elétrons podem se mover livremente através do cristal sem encontrar resistência significativa. No entanto, quando estão presentes discordâncias, elas introduzem perturbações no arranjo regular dos átomos, criando campos de deformação localizados. Esses campos de deformação dificultam o fluxo suave de elétrons, levando a um aumento na resistividade elétrica.
Uma maneira pela qual os deslocamentos contribuem para uma maior resistividade é espalhando os portadores de carga. À medida que os elétrons se movem através de uma rede cristalina, eles interagem com imperfeições e os deslocamentos fornecem um mecanismo de dispersão eficaz. Quando um elétron colide com uma discordância, seu momento é interrompido e ele pode mudar de direção. Este processo de dispersão impede o fluxo geral de elétrons, resultando em aumento da resistividade.
Além disso, os deslocamentos podem criar locais de captura para portadores de carga. À medida que os elétrons se movem através da rede cristalina, eles podem ficar temporariamente presos ou localizados ao redor dos núcleos de discordância. Esta localização dos portadores de carga aumenta a resistividade efetiva, limitando a mobilidade dos elétrons e criando regiões de maior resistência elétrica.
Além disso, as discordâncias podem alterar a área da seção transversal efetiva para o fluxo de elétrons. Na presença de discordâncias, a rede cristalina é deformada localmente, levando a mudanças na área efetiva através da qual os elétrons podem se mover. Esta alteração na área da seção transversal contribui para um aumento na resistividade, à medida que as vias disponíveis para a movimentação dos elétrons tornam-se mais restritas.
Em resumo, a presença de discordâncias em um cristal introduz campos de deformação, dispersa portadores de carga, cria locais de aprisionamento e altera a área efetiva da seção transversal para o fluxo de elétrons. Esses efeitos levam coletivamente a um aumento na resistividade elétrica, fornecendo insights sobre a relação entre os defeitos do cristal e o comportamento elétrico dos materiais.
