Isotope effect for cation diffusion in CoO

Résumé
La diffusion simultanée de ⁵⁵Co et ⁶⁰Co dans CoO a été mesurée en fonction de la pression d'oxygène dans l'intervalle 10^-9 < Po₂ < 1 atm. à la température de 1200 °C. La valeur de la pente de la courbe de log D* _Co en fonction de log P_o2 change de 1/4 aux grandes valeurs de P_o2, à 1/5 aux basses valeurs de p_o2, en bon accord avec les nombreux résultats de Dieckmann. L'effet isotopique est indépendant de p_o2, ce qui indique que la diffusion par polylacunes, par ions interstitiels de Co, ou par défauts introduits par les impuretés, n'est pas importante dans ces expériences. Les résultats sur la conductibilité électrique, sur la diffusion, et sur l'effet isotopique s'accordent avec un mécanisme de la diffusion par monolacunes neutres, chargées, ou doublement chargées. La contribution de chaque espèce de lacune varie avec P_o2.

Abstract
The simultaneous diffusion of ⁵⁵Co and ⁶⁰Co has been measured in CoO as a function of equilibrium oxygen pressure in the range 10^-9 < p_o2 < 1 atm. at 1200 °C. The slope of the log D*_Co vs. log p_o2 plot changes from a value of about 1/4 at high p_o2 to about 1/5 at low p_o2 in agreement with the extensive measurements of Dieckmann. The isotope effect is independent of p_o2, which suggests that diffusion by defect clusters, interstitial Co ions and impurity-induced defects is not important in the present measurements. Conductivity, diffusion, stoichiometry, and isotope-effect results are consistent with diffusion by neutral, singly charged, and doubly charged vacancies ; the relative contributions from the various vacancies varies with P_o2.