空位對

空位對是在金屬氧化物或非金屬氧化物中，如果在特定外界環境下（比如高溫），會造成晶格中的氧脫離，導致氧缺失，形成的一種氧空位有序結構。 形成氧空位時，空位往往是在氧化物鏈上形成，有序結構的周期則取決於氧含量。

基本介紹

• 中文名：空位對
• 屬性：氧空位有序結構

氧空位及電性

空位的概念是固體結構化學或材料學中的，指的是晶格格位無應有原子之結構；空穴的概念是固體及半導體物理中的，指的是一電子相對應的帶正電荷的載流子。在一定的外界處理條件下，導致晶體中氧缺失，形成氧空位。由於在氧化物中相對於氧，其他元素的電負性一般小於氧，所以當失去氧時，相當於取走一個氧原子加上兩個帶正電的電子-空穴，如果這兩個電子-空穴被束縛在氧空位上，說明氧空位一般帶正電。

另外也可以這樣認為，當O失去形成空位時，留下兩個電子，如果這兩個電子是自由的，不在原來氧的位置，則該位置在相應的結構環境中，將顯示正電性；如果所形成的空位在該環境中能吸引自由電子且能束縛電子，但是考慮到兩個電子在一起是相互排斥的，所以這個空位只能束縛一個電子，總的結果仍舊是氧空位束縛一個單位的負電荷，顯示正電性。

氧化鋯陶瓷中的氧空位

氧化鋯存在三種穩定的結構形式：單斜相、立方相和四方相。純氧化鋯的單斜相到1170℃是穩定的，超過這一溫度轉變成四方相，然後在2370℃轉變成立方相，直到2680℃時發生熔化。立方結構的氧化鋯，每一個鋯離子與8個等距離的氧離子配位，形成Zr-O₈結構；四方結構中，也是Zr-O₈配位，只是鋯氧距離不同；單斜結構則不相同，其鋯氧為Zr-O₇配位；因此，純氧化鋯由四方到單斜的相轉變過程中，必然經過配位的轉變。室溫下，純氧化鋯只能以單斜形式存在。