TRANSPORT MEASUREMENTS
Atom transport in LiF-doped MgF₂ crystals

Résumé
Du lithium a été introduit dans un monocristal de MgF₂ de grande pureté, par diffusion à partir de vapeur de LiF. Nous avons étudié la diffusivité, D, des ions Li⁺ et la conductivité ionique des spécimens dopés, suivant les deux principaux axes de symétrie du cristal. A haute température la diffusion est relativement rapide, avec une enthalpie d'activation de 1,4 eV et une faible anisotropie. On distingue deux régions dans les courbes de conductivité : l'une où H = 0.88 eV, l'autre où H = 1,35 eV; l'enthalpie la plus élevée correspond aux faibles concentrations aussi bien qu'aux basses températures. L'anisotropie de la conductivité est forte. Ces résultats peuvent être expliqués par la présence d'ions Li⁺ substitutionnels et interstitiels, lesquels ont une forte tendance à s'associer pour former des paires (Li⁺)₂ centrées sur le site du cation Mg²⁺.

Abstract
Lithium can be introduced into high purity MgF₂ by diffusion from LiF vapor. We have studied the diffusivity, D, of Li⁺ and the ionic conductivity of Li⁺-doped samples, each in directions both parallel and perpendicular to the c-axis. Diffusion at elevated temperatures is bund to be relatively fast with activation enthalpy, H, of 1.4 eV, and a low anisotropy. Conductivity, σ, shows two ranges with H of 0.88 and 1.35 eV, the latter for small concentrations and/or low temperature. The anisotropy of σ is high. These results are interpreted in terms of the presence of both substitutional and interstitial Li⁺, which strongly associate to form a symmetric (Li⁺)₂, pair on a single cation site.