DEFECTS IN IONIC SOLIDS WITH CsCl STRUCTURE

Résumé
Le calcul des énergies de formation de lacunes isolées dans une famille de cristaux de type CsCl (halogénures de césium, thallium et ammonium) est réexaminé par une approche de minimisation de l'énergie. Un accroissement de la relaxation et une diminution du moment électrique des ions plus proches voisins ont conduit à des valeurs de l'énergie de formation de défaut de Schottky supérieures aux résultats antérieurs (1). La comparaison aux études de conductivité et de diffusion suggère que les propriétés de transport dans les halogénures de césium et de thallium sont dues à un mécanisme lacunaire. Nous avons effectué des mesures de la conductivité électrique et des pertes diélectriques dans des cristaux de NH₄Cl dopé par Co⁺⁺. Les pics de perte diélectrique peuvent être attribués à la réorientation des dipôles impureté interstitielle-lacune. Pour une impureté associée, les fréquences du pic de perte sont déterminées par les sauts de la lacune en premier voisin.

Abstract
The energetics of formation of isolated vacancies in a family of CsCl type crystals (the halides of caesium, thallium and ammonium) are reexamined by using an energy minimisation approach. An increased relaxation and decreased electronic moment of the nearest neighbour ions resulted in overall energy terms leading to values of Schottky defect formation energies which are consistently larger relative to the previous results (1). Comparison with ionic conductivity and diffusion studies suggests that the transport properties in caesium and thallous halides may be understood in terms of Schottky defect mechanisms. We have made measurements on the electrical conductivity and dielectric loss of Co⁺⁺ doped NH₄Cl crystals. The observed dielectric loss peaks can be attributed to the reorientation of interstitial impurity-vacancy type dipoles. For a single bound vacancy the loss peak frequencies are determined by the first neighbour vacancy jumps. These results suggest that a vacancy charge transport mechanism cannot be ruled out in the ammonium halides.