Diffusion du cobalt et du magnésium dans Ni1-δO monocristallin

H. Boussetta; N. Tabetg; C. Monty

doi:doi:10.1051/jp3:1992110

Issue		J. Phys. III France Volume 2, Number 10, October 1992


Page(s)		1845 - 1871
DOI		https://doi.org/10.1051/jp3:1992110

DOI: 10.1051/jp3:1992110
J. Phys. III France 2 (1992) 1845-1871

Diffusion du cobalt et du magnésium dans Ni $_{1-\delta}$ O monocristallin

H. Boussetta¹, N. Tabetg² and C. Monty³

¹ Ecole Normale Supérieure de Bizerte et Laboratoire de Microscopie Electronique, Faculté des Sciences de Tunis, Tunisie
² Université de Constantine, Institut de Physique, Constantine, Algérie
³ C.N.R.S., Laboratoire de Physique des Matériaux, Bellevue, 92190 Meudon, France

(Reçu le 14 février 1992, accepté le 9 juillet 1992)

Abstract
Co and Mg diffusion coefficients have been measured in NiO as a function of temperature at constant oxygen partial pressures $p_{\rm O_2}=0.21$ atm and 10 ^-4 atm as a function of $p_{\rm O_2}$ at $T=1\,245~^\circ$ C. The results are well represented by the relations :

$\begin{displaymath}D_{\rm Mg} ({\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}) \simeq 1.45 \times 10^{-2}\,p_{\rm O_2}({\rm atm})^{0.172} \exp [-2.58~({\rm eV})/kT]~;\end{displaymath}$

$\begin{displaymath}D_{{\rm Co}} ({\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}) \simeq 5.15 \times 10^{-2}\,p_{\rm O_2}({\rm atm})^{0.175} \exp [-2.54~({\rm eV})/kT].\end{displaymath}$

Analyzing these results by comparison to nickel self-diffusion and to data on vacancy/impurity binding enthalpies, on correlation factors and on migration enthalpies, leads to a detailed analysis of the impurity/vacancy interactions. It shows that cobalt and magnesium interact rather tightly with V $_{\rm Ni}''$ during the exchange jumps and practically no when they are in stable positions.

Résumé
On a mesuré les coefficients de diffusion du cobalt et du magnésium dans NiO en fonction de la température pour deux valeurs de la pression partielle d'oxygène, $p_{\rm O_2}=0,21$ atm et 10^-4 atm et en fonction de $p_{\rm O_2}$ à la température de $1\,245~^\circ$ C. Les résultats obtenus sont bien représentés par les relations suivantes :

$\begin{displaymath}D_{\rm Mg} ({\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}) \simeq 1,45 \times 10^{-2}\,p_{\rm O_2}({\rm atm})^{0.172} \exp [-2,58~({\rm eV})/kT]~;\end{displaymath}$

$\begin{displaymath}D_{{\rm Co}} ({\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}) \simeq 5,15 \times 10^{-2}\,p_{\rm O_2}({\rm atm})^{0.175} \exp [-2,54~({\rm eV})/kT].\end{displaymath}$

L'analyse de ces résultats et la comparaison à l'autodiffusion du nickel et à des données sur les enthalpies de liaison lacunes/impuretés, sur les facteurs de corrélation et sur les enthalpies de migration permet une analyse détaillée des interactions impuretés/lacunes dans ces systèmes et montre que le cobalt et le magnésium interagissent assez fortement avec les lacunes V $_{\rm Ni}''$ au cours des sauts d'échange mais pratiquement pas lorsqu'elles sont en position stable.

Diffusion du cobalt et du magnésium dans Ni O monocristallin

Diffusion du cobalt et du magnésium dans Ni $_{1-\delta}$ O monocristallin