|
 |
 |
|
 |
(falsch! falsch! falsch!) |
|
aber das ist falsch, denn "von nichts kommt nichts"
- die Gleichung würde ja auch für den leeren Raum gelten. Irgendwie
muß auch der Kristall berücksichtigt werden, in dem letztendlich die
Defekte nur existieren können. |
|
|
Die richtige Formulierung schaut sich die Situation
vorher und nachher genau an. Vor der
Bildung des Frenkel Paars ist auf dem Platz, auf dem sich
nachher die Na-Leerstelle befinden soll, ein Na-Atom, wir
schreiben das NaNa, d.h. ein Na-Atom auf einem
Na-Gitterplatz. Dort wo das Zwischengitteratom sich
nachher befinden wird, ist vorher nichts. Da wir aber
wissen, daß die mögliche Zwischengitteratom-Plätze auch ein
Kristallgitter bilden (z.B. das Gitter der
Oktaederlücken), können wir formal
diese Situation als eine Leerstelle im Zwischengitter beschreiben,
abgekürzt Vi (i für interstitiell).
Die Reaktionsgleichung wird damit |
|
 |
|
|
 |
Das Massenwirkungsgesetz (MWG) sagt nun, daß |
|
 |
 |
|
 |
GReak ist natürlich mit der Bildungsenthalpie eines
Frenkelpaars (hFP) gleichzusetzen. Mit NaNa=N=Zahl der
Gitterplätze für Na und N´=Zahl der Zwischengitteratom -
Plätze, und der üblichen Näherung, daß diese Zahlen
konstant sind, erhält man für die Konzentrationen cV(A)
der Anionen (Na) - Leerstelle und ci(A) des Anionen (Na) -
Zwischengitteratoms die Gleichung |
|
 |
|
|
 |
Für die entsprechenden Schottky Defekte (Na und
Cl-Leerstelle; gleich allgemein in Konzentrationen cV(A) und
cV(K) ausgedrückt), ergibt sich |
|
 |
mit hS=Bildungsenthalpie eines
Schottkypaars. |
|
 |
Da Elektroneutralität vorausgesetzt ist (es kommen keine
zusätzlichen Ladungen in den Kristall), muß gelten |
|
 |
neg. Ladungen=positive Ladungen |
|
 |
Damit haben wir drei Gleichungen
für die drei unbekannten Konzentrationen, deren Lösung
einigermaßen simpel ist. Man erhält |
|
|
|
|
|
Die reine Schottky- und Frenkel-Fehlordnung ist in diesen Formeln als
Grenzfall enthalten. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|