Dielectric polarization of thermochemically treated MgO : Li⁺ crystals

Résumé
On a utilisé les mesures de la perte diélectrique et la dépolarisation thermiquement stimulée en cristaux de MgO : Li, traités thermochimiquement à 1 400 K dans les atmosphères oxydantes, afin d'examiner l'évolution des microgalaxies, ou les inclusions semiconductrices avec grande teneur des centres [Li]⁰. Ces régions ont une forme filamenteuse, se développant évidemment le long des dislocations-coins. L'analyse de ces données produit la polarisation saturée, le rapport des axes majeurs et mineurs des inclusions (traitées comme sphéroïdes allongés), et la fraction volumétrique occupée par eux. On a comparé ces résultats, à la fois avec la bande d'absorption optique de [Li])⁰ à 1,83 eV, pour les cristaux chauffés en air statique et en oxygène pur et coulant. La grande différence entre les effets des deux atmosphères indique que la pression partielle effective de l'oxygène joue un rôle important durant l'évolution des inclusions. On suggère que l'introduction très rapide de ces inclusions dans l'échantillon est causée par la diffusion d'oxygène (ou des lacunes cationiques) le long des canaux des dislocations-coins, et de la diffusion rapide de l'interstitiel Li⁺.

Abstract
Dielectric loss (DL) and thermally stimulated depolarization measurements (TSD) on MgO : Li crystals, thermochemically treated at 1 400 K in oxidizing atmospheres, have been used to investigate the evolution of microgalaxies or semiconducting inclusions with a high [Li]⁰ center content. The inclusions are filamentary in nature, evidently forming along edge dislocations. Analysis of DL and TSD data yield the saturation polarization, the ratio of major-to-minor axes of the inclusions treated as prolate spheroids and the volume fraction occupied by the inclusions. These together with the 1.83 eV [Li]⁰ optical absorption band are compared for crystals heated in static air and in pure flowing oxygen. The large difference between the two atmospheres indicates that the effective oxygen partial pressure plays an important role in the time evolution of the inclusions. It is suggested that the very rapid introduction of semiconducting inclusions throughout the bulk is due to pipe diffusion of oxygen (or cation vacancies) along edge dislocations and rapid diffusion of interstitial Li⁺