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Chapitre 7 : Defauts ponctuels dans les solides non-stcechiometriques
Une lacune d'oxygene neutre [/o" J possede 2 electrons pieges sur son
site puisque, initialement, le site etait occupe par un ion O
2 ". Le depart
d'oxygene du reseau, sous forme d'une molecule de dioxygene, laisse les
deux electrons de 1'ion dans le solide ;
- processus avec creation de sites, done dependant de la structure :
M(gaz) —» MM + VQ avec Ky 0 =
done [ Vo j augmente si la pression d'oxygene diminue ou si la pression
de vapeur du metal augmente. Ce dernier processus est tres rarement
possible et peu pris en consideration ; attachons-nous done au premier
processus.
La formation d'une lacune d'oxygene neutre correspond a une
charge effective nulle, c'est-a-dire a deux electrons pieges sur ce site.
Au point de vue physico-chimique, cela est difficilement concevable a
haute temperature et, en realite, ces electrons sont des electrons
susceptibles de se deplacer dans la bande de conduction. Nous parlerons done d'ionisation des lacunes ; les reactions correspondantes
sont :
lonisation des lacunes
Formation directe lors du depart de O 2
L'activite des atomes d'oxygene est prise egale a 1'unite car leur concentation est peu modifiee par la formation des lacunes (faibles ecarts a
la stoechiometrie). Les K sont les differentes constantes liees aux equilibres consideres.
Nous avons alors, en posant [e'] = n :
d'ou 1'expression de chacune des concentrations de lacunes :
t