无序、玻璃与局域化
缺陷
/ DEE-fekt /
看一件织得完美的毛衣，然后找出那一处脱漏的针脚——规整图案打了个嗝的唯一地方。晶体里的缺陷正是这样一种瑕疵：在本该整洁、重复的原子排布中出岔子的地方。也许少了个原子，也许多挤进一个，也许整整一行错了位。
缺陷是晶体完美秩序里任何局部的中断。真实晶体从不完美无瑕：只要温度在绝对零度以上，原子就会颤动，总有少数难免会缺失、错位，或被外来原子顶替。缺陷按形状分成几个家族——点缺陷是单个原子的瑕疵，比如缺了个原子或挤进个闯入者；线缺陷，叫作位错，是沿一条线排开的瑕疵；此外还有跨越片或块的面缺陷与体缺陷。每一种都以自己的方式扰动点阵。
缺陷之所以极其重要，是因为它们常常掌控着材料最要紧的性质。位错让金属能弯折而不碎裂；刻意掺入的缺陷（掺杂剂）让半导体得以工作；缺陷还能困住电荷、给宝石上色，或让零件变弱直至开裂。常见的误解是缺陷不过是坏东西。其实材料工程在很大程度上就是一门艺术：选择该去掉哪些缺陷、又该刻意放进哪些。
纯净的钻石是无色的，可一颗黄钻的颜色却归功于缺陷：散布其间的氮原子顶替了点阵里的一些碳原子。这些闯入的原子吸收蓝光、放黄光通过，给宝石染上颜色。别的缺陷会让钻石变粉，甚至变蓝——所以一颗钻石的颜色，简直就是一本它各种瑕疵的名册。
黄钻的颜色来自缺陷——氮原子坐在了本该属于碳原子的位置上。
有些缺陷无法避免：热力学保证任何在绝对零度以上的晶体都至少含有少数点缺陷，因为它们以一种自然所偏好的方式提高了无序度（熵）。所以真正完美的晶体在任何真实温度下都不可能存在——缺陷不只是马虎制造的产物，而是写进物理本身的。
又称
另见