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酸化物の非化学量論性と伝導度の関係

1. 非化学量論性(nonstoichiometry)
化合物の構成原子数の比が簡単な整数比で表されない化合物のことを非化学量論性化合物
という。  を化学量論組成からのずれを表す記号として用いると，非化学量論性化合物は
Co1-O のような金属不足型，Zn1+O のような金属過剰型，ZrO2-のような陰イオン不足型，お
よび UO2+のような陰イオン過剰型に分類される。
2. 金属過剰型の非化学量論性化合物と伝導度の関係
代表的な金属過剰型の非化学量論性化合物である Zn1+O は ZnO から O2 が脱離した状態と
考えることができ，そのときの欠陥平衡式は以下のように表される。

1
ZnO  ZnXi  O 2 g
2

(1)

ここで，ZnXi は格子間亜鉛原子であるが，これはイオン化して以下のように電子を放出する。




ZnXi  Zni  e

i

(2)


i

Zn = Zn  e

(3)

式(1)~(3)の平衡定数をそれぞれ K1，K2，K3，酸素分圧を pO 2 ...

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