格子欠陥について

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質問者：henry0085
質問日時：2005/07/15 03:03
回答数：4件

格子欠陥について調べていたらよく分からない用語が出てきたので、
いくつか質問したいのですが、
化学量論的欠陥、非化学量論的欠陥とは何ですか？
あと、クレーガー・ビンクの表記法とは何でしょう？
ご存知の方がいましたら、教えてください。
お願いします。

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回答 (4件)

No.4ベストアンサー

回答者： kotaro1971
回答日時：2005/07/19 16:18

本当は私自身が勉強した本をご紹介できればいいのですが、

大学の講義で教わったので、ご紹介できる本がありません。
手近にある本を見たところでは、

「セラミックス材料科学」　水田進・河本邦仁著
東京大学出版会

に、ちょっと書いてありました。
きっと図書館にも、本屋さんにもありますので、読んでみて下さい。
もっと基本的な所から書いてある本をお探しかも知れませんが、すみません。

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この回答へのお礼

いえいえ、助かりました。
図書館に行って探してみます。
ありがとうございました。

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お礼日時：2005/07/20 01:32

No.3

回答者： kotaro1971
回答日時：2005/07/15 16:16

ZrO2のZr4+の一部をY3+で置換した、YSZ（イットリア安定化ジルコニア）を考えましょう。

４価のカチオンサイトを３価のカチオンで置換すると、電気的中性を保つために、O2-が抜けます。
その結果生成する酸素欠陥の濃度は、化学量論を計算することでわかります。
YSZの場合は、化学式はZr_{1-x}Y_{x}O_{2-x/2}と書けて、Y置換量の半分の酸化物イオンが欠損します。
この酸化物イオン欠損のような欠陥を化学量論的欠陥と言います。

化学量論的欠陥は理想的で、現実の物質には化学量論的欠陥以外の欠陥が多数含まれます。
単結晶でも多結晶でも同じです。
酸化物セラミックスの場合は、高温にするとどんどん酸化物イオンが抜けていきます。
それを非化学量論的欠陥と呼びます。

クレーガー・ビンクの表記法は、欠陥を一種の化学種として取り扱うときに使います。
特に半導体材料では、ホールや空孔の挙動が重要ですので、よく使われます。
アニオンが抜けた欠陥、カチオンが抜けた欠陥、その空孔はプラスなのかマイナスなのか、なんてこともきれいに記述できますので、一度勉強してみてはいかがでしょうか。