第 一 題

看到此題，應立即聯想材料科學中的「點缺陷」如何輔助原子運動。解題步驟分為兩部分：首先條列式寫出四種微觀擴散機制（空位、間隙、填隙、交換）；接著從「熱力學活化能」與「晶格畸變應變能」的角度，論證為何直接交換極難發生，而「空位擴散」才是金屬固體自擴散與替代型擴散的主要機制。

看到這題，應直覺聯想到多晶材料內部的不同擴散路徑（晶格擴散、晶界擴散、差排擴散）具有不同的活化能。利用阿瑞尼斯方程式（Arrhenius equation）思考溫度對克服活化能的影響，並結合巨觀的有效截面積（晶粒體積 vs. 晶界體積），即可比較出常溫與高溫下主導總擴散通量的主要路徑。