化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥の重要な違いは、化学量論的欠陥は化合物の化学量論に干渉しないが、非化学量論的欠陥は干渉することである。

結晶構造の欠陥には、大きく分けて「定比欠陥」と「非定比欠陥」の2種類があります。化学量論的化合物では、その化学式が化合物中の陽イオンと陰イオンの比率を示す。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 定量的欠陥とは 3. 非定量的欠陥とは 4. 横並び比較 - 定量的欠陥と非定量的欠陥の表形式 5. 総括

かがくてきせいげんしょうは何ですか？

化学量論的欠陥とは、化合物の化学量論に支障をきたさない欠陥のことである。つまり、化学量論的欠陥は、結晶構造中に存在するカチオンとアニオンの比率を変化させないということです。化学量論的欠陥には、いくつかの種類があります。

1. 間質性障害

結晶構造では、通常、空のサイトが存在する。小さな原子は、エネルギー的に有利なこれらのサイトを占有することができる（通常、格子間サイトの存在は、結晶の全エネルギーを増加させる）。そのため、格子間サイトにイオンが存在すると、格子間欠陥が発生する可能性があります。

2. ショットキー欠陥

ショットキー欠陥は、結晶構造から同数のカチオンとアニオンが取り除かれたときに形成される。しかし、結晶から取り出される電荷の数は等しいので、結晶の電気的中性は変わりません。このような欠陥は、同じような大きさのカチオンとアニオンを持つ結晶に発生する。

図01：ショットキー欠陥とフレンケル欠陥

3. フレンケル欠陥

フレンケル欠陥は、格子中のイオンが遠ざかり、結晶構造中のギャップ位置を占めることで生じる。しかし、外部からイオンの除去や添加が行われないため、結晶の電荷は変化しない。

n****toichiometric defectsは何ですか？

非化学量論的欠陥は、結晶の化学量論に干渉する結晶構造の欠陥である。つまり、化学量論的なシステムの欠陥である。結晶構造に非定常欠陥が存在すると、化合物の構成イオンの比率が非定常となる。サーモスタット以外の不具合は、大きく分けて2種類あります。

1. 金属過多の不具合

金属の過剰欠陥は2種類あります。第一のタイプは、アニオン空孔に起因する金属過剰欠陥である。この場合、格子中のアニオンが不足することで欠陥が発生する。しかし、格子の中の電子は変化しない。第二のタイプは、ギャップ位置に追加の陽イオンが存在することによる金属過剰の欠陥である。ここで、正イオンが格子間隙の位置を占めると、欠陥が観察されることがある。

2. 金属欠乏症

また、これらの欠陥には、カチオンの空孔に起因するものと、アニオンが格子間隙の位置をさらに占有することで生じるものとがある。格子から正電荷が欠けると、近くのカチオンが余分な負電荷のバランスをとる。この欠陥はカチオン空孔欠陥と呼ばれる。同時に、余分なマイナスイオンが格子の間隙を占めると、近くのカチオンが余分なマイナス電荷のバランスをとる。このタイプの欠陥は、金属欠陥の2番目のタイプである。

ストイキオメトリックとn****toichiometric defectsの違い

概要 - ストイキオメトリック vs. n****toichiometric defects

欠陥とは、結晶構造上の異常な点のことである。欠陥には、化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥という2つの基本的な形態がある。化学量論的欠陥と非化学量論的欠陥の違いは、化学量論的欠陥は化合物の化学量論に干渉しないが、非化学量論的欠陥は化合物の化学量論に干渉することである。

引用

1 「ノンケミカルメトリックス欠陥」、ファンタスティック・ソリッド、2013年7月29日。ここでは2つを紹介します。バイブゼム"化学的欠陥", EMedicalPrep. 2はこちらでご覧いただけます。 wibesem."化学的欠陥"、EMedicalPrep.