O Universo de Defeitos em Cristais (Parte 3)

VI.1 – A Dinâmica do Universo de Defeitos em Cristais

Parte 3 – Séries Periódicas de Sorvedouros

Com o que foi colocado acima, o fenômeno da formação de cavidades mostra ser resultante da dinâmica de defeitos em estado de não equilíbrio térmico. Como poderíamos estudá-lo a luz do que já foi visto para o estado estacionário?

Vimos que a dilatação dos corpos se dá por um aumento da concentração de defeitos em função da temperatura. Ali, pelo enfoque que demos, os sorvedouros (pontos de acúmulos de defeitos) são as próprias posições da rede cristalina, e os desvios das posições médias descritos pelo termo anarmônico, nada mais significam que desvios da própria concentração média de defeitos. Se temos isto estabelecido, passamos a estudar o estado termodinâmico de não equilíbrio segundo um modelo no qual se assume que os sorvedouros formam, primeiramente, uma série periódica, isto é, uma rede de sorvedouros. Assim, passaremos a tratar a formação de cavidades, e o conseqüente inchaço, como simplesmente um processo de dilatação irreversível.

Ao assumirmos a série periódica de sorvedouros, podemos dividir o espaço num conjunto de células primitivas. Para simplificação, assumiremos também que cada uma dessas células tem inversão de simetria em torno do centro. Como conseqüência, as componentes normais dos fluxos de defeitos puntiformes se anulam nos contornos das células. Naturalmente, este é o principal motivo de assumirmos tal série.

Independente dessa simetria, todavia, a célula pode conter um número arbitrário de sorvedouros de diferentes tipos. De fato, da necessidade imposta pela definição de célula primitiva, ela contém mais que um sorvedouro, se mais que um tipo existe no sólido; de outra forma, a hipótese de periodicidade espacial torna-se inconsistente.

É razoável, então, pensar que uma célula primitiva contendo sorvedouros para intersticiais, também os contenha para as lacunas. O que vemos não parecem ser arranjos periódicos? Ora, se não o são, não custa imaginar.

Sorvedouros

[N.T. – O texto que segue é uma Cortesia do Laboratório de Jato-Propulsão da NASA]. As Sete Irmãs, também conhecidas Plêiades, um aglomerado de estrelas, parecem flutuar numa cama de plumas nesta nova imagem de infra-vermelho do Telescópio Spitzer Space da NASA. Nuvens de pó circundam as estrelas, envolvendo-as num véu esvoaçante.

Plêiades, localizado a mais que 400 anos-luz daqui, na constelação do Touro, é objeto de muitas lendas e escrituras. Esse aglomerado de estrelas formou-se quando os dinossauros ainda perambulavam pela Terra, cerca de 100 milhões de anos atrás. Ele é significantemente mais jovem que o nosso Sol com os seus 5 bilhões de anos. Os dois corpos estelares mais brilhantes do aglomerado, e também os de maior massa, são conhecidos na mitologia Grega como os dois pais, Atlas e Pleione, e suas sete filhas, Alcyone, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Celaeno e Asterope. Há ainda milhares de corpos de pequena massa ali, incluindo muitas pequenas estrelas como o nosso Sol. Alguns cientistas acreditam que o nosso Sol nasceu e desenvolveu-se numa região de aglomerado como Plêiades, antes de migrar para a sua atual e mais isolada morada.

 

O Universo de Defeitos em Cristais (Parte 1)

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