DÉFAUTS PONCTUELS DANS LES OXYDES : NON-STOECHIOMÉTRIE ET TRANSPORT DE MATIÈRE

Résumé
On présente d'abord le formalisme thermodynamique qui permet de décrire les populations de défauts ponctuels d'un oxyde. Les équilibres entre défauts sont déterminés par des couplages thermiques et électriques. Cette description recoupe la description classique des cristaux ioniques mais a une portée limitée dans le cas des oxydes à fort écart à la stoechiométrie. On montre ensuite dans quelques situations importantes comment les mesures d'autodiffusion en fonction de la température et de la pression partielle d'oxygène permettent d'identifier et de caractériser les défauts et notamment les défauts minoritaires difficiles d'accès par d'autres méthodes. On s'intéresse enfin à la validité des relations proposées pour relier le coefficient de diffusion effectif caractérisant le transport de matière aux coefficients d'autodiffusion. Ces relations sont pour l'instant mal vérifiées par l'expérience dans le cas du fluage à haute température.

Abstract
A thermodynamic formalism capable of describing point defects populations in an oxide is presented. Experimental equilibria among defects are determined by thermal and electrical coupling. This explanation covers ionic crystals although some difficulties are found in systems showing large departures from stoichiometry. We then show how, in several important cases, measurements of self-diffusion coefficients as a function of temperature and oxygen partial pressure can be used to identify and characterize these defects populations, especially minority defects inaccessible to other means. Finally we consider the validity of an expression relating effective diffusion coefficient for matter transport to the self-diffusion coefficients ; this relation is in quite poor agreement with high temperature creep data.