Étude par voie diélectrique de l’oxyde de nickel pur ou contenant des cations étrangers

Laboratoire de Chimie Théorique, E.N.S.I.C. 1, rue Grandville, 54-Nancy, France.

Résumé

Des mesures diélectriques ont été effectuées sur des échantillons d’oxyde de nickel pulvérulent, pur ou contenant jusqu’à 1 at % d’ions étrangers (Li⁺ ou Cr³⁺). Deux domaines de fréquences ont été explorés : les audiofréquences (0,1 à 100 kHz) et les hyperfréquences (0,5 à 33 kMHz).

Dans le premier domaine, une bande d’absorption diélectrique se manifeste. Elle est attribuée aux défauts ioniques du solide. Son énergie d’activation est de 0,35 ± 0,02 eV pour l’oxyde pur et 0,38 ± 0,02 eV pour l’oxyde contenant 1 ion Cr³⁺ %.

Dans le domaine des hyperfréquences, une forte dispersion est mise en évidence dans le cas de l’oxyde contenant du lithium. On l’explique en considérant les défauts électroniques. En attribuant aux porteurs une mobilité de 3.10-3 cm²/V.s, ils peuvent être considérés comme libres sur une longueur de l’ordre de 6 fois la distance interionique.

Abstract

Dielectric measurements have been performed on pure or doped with Li⁺ or Cr³⁺ nickel oxide powders. Two frequency ranges have been examined : audiofrequencies (0,1 to 100 kHz) and U.H.F. (0,5 to 33 kMHz).

For audio frequencies, an absorption band is observed. It seems to be due to ionic defects in the solid. Its activation energy is 0,35 ± 0,02 eV for pure nickel oxide and 0,38 ± 0,02 eV for nickel oxide containing Cr³⁺ ions (1 at %). In The U.H.F. range there is a strong dielectric dispersion for lithium doped oxide. It is explained as a consequence of electronic defects. If the carriers have a mobility of 3.10^-3 cm²/V.s, they can be considered as free on a length of the order of 6 interionic distances.