Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 38, Numéro C7, Décembre 1977
COLLOQUE INTERNATIONAL du C.N.R.S.
L'ORDRE ET LE DÉSORDRE DANS LES SOLIDES / ORDER AND DISORDER IN SOLIDS
Page(s) C7-32 - C7-35
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1977705
COLLOQUE INTERNATIONAL du C.N.R.S.
L'ORDRE ET LE DÉSORDRE DANS LES SOLIDES / ORDER AND DISORDER IN SOLIDS

J. Phys. Colloques 38 (1977) C7-32-C7-35

DOI: 10.1051/jphyscol:1977705

THE ENERGETICS OF SHEAR PLANE FORMATION IN REDUCED TiO2

R. JAMES and C. R. A. CATLOW

Department of Chemistry, University College London, 20 Gordon Street, London WC1H OAJ, U.K.


Résumé
Des calculs exacts d'énergie de réseau sont utilisés dans une étude théorique des énergies de formation de plan de cisaillement dans TiO2. Les énergies calculées sont en bon accord avec les valeurs déduites de données expérimentales. De plus, à partir de ces résultats, on met en évidence des facteurs apparemment critiques pour la stabilisation des plans de cisaillement. On montre que la condition la plus importante est celle d'une relaxation étendue au voisinage des plans de cisaillement. La valence du cation réduit peut aussi jouer un rôle important. On examine l'effet de dopants, et on montre que, outre l'effet de valence, l'interaction dopant-plan de cisaillement peut provenir de la variation de la taille de l'ion et de sa polarisabilité.


Abstract
We use exact lattice energy calculations in a theoretical study of the energetics of shear plane formation in TiO2. Our calculated energies agree well with values deduced from experimental data. Moreover from our results we identify a number of factors that are apparently critical in stabilising shear planes. We show that the most important requirement is for extensive relaxation in the region of the shear plane. The valence of the reduced cation may also play an important role. We consider the effect of dopants, and find that in addition to the valence effect, dopant-shear plane interactions may arise from variations in ion size and polarisability.