氧空位缺陷带正电的原因

氧空位缺陷带正电的原因,第1张

空位缺陷带正电的原因正四价的钛离子得到了负二价的氧离子的电子变为正三价,氧离子失去电子形成氧气离开了体系。原子失去电子是带上正电荷成为阳离子而不是成为正电荷由于核内质子带正电,核外电子带负电。氧空位是指在金属氧化物或者其他含氧化合物中,晶格中的氧原子(氧离子)脱离,导致氧缺失,形成的空位,就是指氧离子从晶格中逸出而留下的缺陷。

可以使用XPS可以测量!首先将样品在CO2气氛中预处理,那么样品中的氧空位会吸附CO2形成碳酸根,通过XPS表征样品中吸附氧的数量,就间接的测出了氧空位的数量。

对于金属氧化物,如果在特定外界环境下(比如高温),会造成晶格中的氧脱离,导致氧缺失,形成氧空位,缺陷方程可以表示为O=1/2O2+Vo.对于金属氧化物,其氧空位是缺陷的一种。

由于在氧化物中相对于氧,其他元素的电负性一般小于氧,所以当失去氧时,相当于取走一个氧原子加上两个带正电的电子-空穴,如果这两个电子-空穴被束缚在氧空位上,说明氧空位一般带正电。

对于金属氧化物,如果在特定外界环境下(比如高温),会造成 晶格中的 氧脱离,导致氧缺失,形成 氧空位,缺陷方程可以表示为O=1/2O2+Vo.对于金属氧化物,其氧空位是缺陷的一种。

由于在氧化物中相对于氧,其他元素的 电负性一般小于氧,所以当失去氧时,相当于取走一个氧原子加上两个带正电的电子-空穴,如果这两个电子-空穴被束缚在氧空位上,说明氧空位一般带正电。

个人感觉:三价元素替代四价元素会形成p型半导体,在替代的过程中造成了电荷的不平衡(即空穴增多),而氧空位(n型导电特性)可以补偿p型半导体,从而造成氧空位比正常情况下偏多.而五价元素替代四价元素恰好与上述情况相反.

氧空位是物质中氧离子离开所留下的空位,一般认为带正电。

氧空位的形成原理:我们常说的氧空位指的是,当晶格中的氧原子走后,顺手带走了两个原属于其他原子的电子,所留下的缺陷。换句话说,形成氧空位时,走掉的不只是氧自己,而是比氧多两个电子的氧离子O2-。

为什么氧原子离开,一般都会顺走两个电子呢?因为首先在形成氧化物的时候,氧的最外层有6个电子,其他原子借给了氧2个电子,来形成稳定的8电子结构。当氧离开的时候,因为氧化物中氧的电负性是最强的,电负性强说明对电子的吸引力大,就顺手把从别人那里借来的两个电子带走了,所以这时候(即形成氧空位的时候)离开的氧不再是曾经那个纯粹的氧原子了,它还多带了两个电子,是最外层有8电子的氧离子O2-。此时,原来那个平衡的电中性的晶格中,因为少了两个电子的中和,就表现出了正电性。把表现出的正电性记在这个空位头上,就变成了带2+的Vo。至于不带电的氧空位,就是如果正好有额外什么地方来的2个电子又填回去的话,就是电中性的氧空位了,相当于这个空位只走了一个氧原子,而非氧离子。


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