Abstract
The energies of motion of F−, OH− and O2− ions in the apatite lattice have been calculated using a Born model of the crystal. Attention was confined to migration parallel to the c-axis by a vacancy mechanism. In contrast to most ionic crystals the barrier to migration is electrostatic rather than repulsive in character. It is found that the migration energy in a given crystal is least for F−, intermediate for O2− and largest for OH−.
Résumé
Les énergies de déplacement des ions F−, OH− et O2− dans la maille réticulaire des apatites ont été calculées en utilisant un modèle cristallin de Born. Une attention particulière a été apportée au déplacement parallèle de l'axe c par un mécanisme de lacune. Contrairement à la plupart des cristaux ioniques, la barrière opposée au déplacement est électrostatique plutôt que répulsive. L'énergie de déplacement d'un cristal donné est la plus faible pour F−, intermédiaire pour O2−, et la plus élevée pour OH−.
Zusammenfassung
Die Bewegungsenergien von F−, OH− und O2−-Ionen im Apatitgitter wurden berechnet, indem ein Born-Modell des Kristalles verwendent wurde. Die Untersuchung wurde auf die Migration beschränkt, welche durch einen Vakanzmechanismus parallel zur C-Achse verläuft. Im Gegensatz zu den meisten Ionenkristallen hat die Migrationsbegrenzung eher einen elektrostatischen als einen abstoßenden Charakter. Es wurde festgestellt, daß die Migrationsenergie in einem Kristall am kleinsten für F−, dazwischen liegend für O2− und am größten für OH− ist.
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Work partially supported by N. I. H. Grant DE 02492.