TO,中存在的缺陷的分析 。问题的提出： 对于Ti0,中本征缺陷， Frenkel缺陷和Schottky缺陷，哪一 种是Ti02易于产生的？ 如果是Frenkel缺陷，那么受主掺杂的电荷将由钛间隙缺陷 平衡，在还原气氛下将产生富金属氧化物；反之，如果是 Schottky缺陷，则将由氧空位平衡受主掺杂缺陷，产生的氧 化物为缺氧氧化物。 ·实验表明，Ti0,中比较容易产生的本征缺陷是Frenkel缺 陷
TiO2中存在的缺陷的分析 • 问题的提出： 对于TiO2中本征缺陷， Frenkel缺陷和Schottky缺陷，哪一 种是TiO2易于产生的？ 如果是Frenkel缺陷，那么受主掺杂的电荷将由钛间隙缺陷 平衡，在还原气氛下将产生富金属氧化物 在还原气氛下将产生富金属氧化物；反之，如果是 Schottky缺陷，则将由氧空位平衡受主掺杂缺陷，产生的氧 化物为缺氧氧化物。 • 实验表明， TiO2中比较容易产生的本征缺陷是Frenkel缺 陷
称重的方法确定组分 ·可利用称重的方法，确定T0,在还原的气氛下失去的重量 一来源于组分中氧的缺失。 。 方法是一定量的样品在高温下以及所研究的氧分压下进行 平衡，然后急冷到室温下，因为室温下的达到平衡所需时 间长，所测量到的失重可认为是在高温特定氧分压下平衡 所造成的。 。 氧分压的控制利用以下反应平衡控制： 10-8.10-18atm C0+二0，=C0, 2 更低氧分压 H2+502=H2O
称重的方法确定组分 • 可利用称重的方法 可利用称重的方法，确定TiO 2在还原的气氛下失去的重量 在还原的气氛下失去的重量 来源于组分中氧的缺失。 • 方法是 定量的样品在高温下以及所研究的氧分压下进行 一定量的样品在高温下以及所研究的氧分压下进行 平衡，然后急冷到室温下，因为室温下的达到平衡所需时 间长，所测量到的失重可认为是在高温特定氧分压下平衡 所造 的成 的 。 • 氧分压的控制利用以下反应平衡控制： 2 2 1 2 10‐8‐10‐18 atm CO O CO 2 22 1 2 更低氧分压 H O HO
称重的方法确定组分 加热片 样品 可以直接在高温下控制氧分 保护气体 压称重。 样品支架连接到。 气体的流动会影响测量的准 确性。 气体出口 样品温度测量传 感器 称重的方法的准确性受制于 夹套气体 天平的精度：形成 热重分析示意图 Ti01.9998,10g的样品失重 0.0004g,1g失重0.00004g
称重的方法确定组分 • 可以直接在高温下控制氧分 压称重。 • 气体的流动会影响测量的准 确性。 • 称重的方法的准确性受制于 热重分析示意图 天平的精度：形成 TiO1.9998,10g的样品失重 0 0004 . g， 1 g失重0 00004 0.00004g
称重的方法确定组分 ·从失重与氧分压的变化 00 关系，可以推测出氧化 物从组分上看是失氧的 (无法分析时缺氧氧化 物还是富金属)，而不 是富氧的，与前面分析 结论是一致的。 ·温度越高，失氧越多。 ●，Alcock et al. Forland 最多可偏离化学计量大 △，Moser et al. o,Kofstad .Atlas and Schlehma 约0.02，即Ti01.98 10 106 1014102100 10 。 参考组分：1000C和1 OXYGEN PRESSURE,atm Figure 12.1 The value mereme下，重量不变
称重的方法确定组分 • 从失重与氧分压的变化 关系，可以推测出氧化 物从组分上看是失氧的 （无法分析时缺氧氧化 物还是富金属），而不 是富氧的，与前面分析 结论是一致的。 • 温度越高，失氧越多 。 最多可偏离化学计量大 约0.02，即TiO1 98 . • 参考组分：1000 o C 和 1 atm下，重量不变
电导率 ·点缺陷一般带电，研究缺陷浓度与温度或者氧分压关系经 常研究材料导电性能与温度或者氧分压的关系。 ·回顾：电流密度j与所施加电场E关系： j=GE ·电导率与载流子浓度n,带电量Q以及迁移率成正比： G=nQu ·载流子可以为电子、空穴以及一些离子。而电子和空穴的 迁移率是不同的。 ·与称重的方法相比，更为准确。 Electroceramics,second edition
电导率 • 点缺陷一般带电，研究缺陷浓度与温度或者氧分压关系经 常研究材料导电性能与温度或者氧分压的关系。 • 回顾：电流密度j与所施加电场E关系： • 电导率与载流子浓度 电导率与载流子浓度n，带电量Q以及迁移率成正比 以及迁移率成正比： • 载流子可以为电子、空穴以及一些离子。而电子和空穴的 而电子和空穴的 迁移率是不同的。 • 与称重的方法相比，更为准确。 Electroceramics, second edition