点欠陥とKröger-Vink表記 無機化学及びセラミックス
無機イオン結晶に生成する欠陥の説明あるいは欠陥記号の組合せのうち、最も不適切なものはどれか。ここで、欠陥記号は、Kröger-Vinkによる表記法を用いるものとし、Mは金属を、Oは酸素を、Vは空孔を表し、有効電荷を表す記号として「*」や「'」を用いている。
正答
① 正孔は電子的な欠陥であり、h'と表される。
1番の正孔は正の有効電荷を持つので、本問の記号ではh*と表します。h'は負の有効電荷を表すため不適切です。電子はe'と表します。
2番の格子間金属イオンは、右下のiが格子間サイト、右上の**が有効電荷+2を表すので、Mi**という表記で適切です。
3番のVO*は、酸素サイトの空孔で有効電荷が+1であることを表します。右上の記号が示すのは、正規のサイトを基準とした相対的な電荷です。
4番の陽イオンのフレンケル欠陥は、金属イオンが正規の格子位置から格子間へ移ることで生じます。2価の金属イオンの場合、その対は格子間イオンMi**と陽イオン空孔VM''です。
5番のショットキー欠陥では、陽イオン空孔と陰イオン空孔が対になって生じます。結晶MOでは、陽イオン空孔VM''と酸素空孔VO**の組合せで適切です。