Электропроводность
подчиняется экспоненциальному закону с энергией активации для электропроводности в направлении оси
порядка
эВ и для электропроводности в направлении, нормальном оси
порядка,
эВ. Величины электропроводности и энергии активации зависят от pH раствора, в котором выращивались кристаллы: при изменении pH от 2 до 11 электропроводность
возрастает более чем на порядок [12].
Основными носителями заряда в кристаллах а-ЫЮз являются [13] внедренные ионы
движущиеся по винтовым каналам вдоль оси с, и вакансии лития, также движущиеся вдоль оси с. Замечено, что при изменении полярности приложенного напряжения электропроводность кристалла меняется. В результате температурные зависимости электропроводности -
измеренные для направлений электрического тока [0001] и
оказываются различными (рис. 11.9). Такое различие
свидетельствует о наличии внутренней
Действительно, в отсутствие внешнего напряжения между электродами, приложенными к плоскостям (0001) и
кристалла, протекает ток короткого замыкания.
Появление токов короткого замыкания в
-ЫЮз было объяснено тем, что в полярном кристалле возможно протекание процесса электрохимического разложения из-за различия электрохимического потенциала разнополярных поверхностей кристалла [14]. В кристалле а-ЫЮз идет процесс разложения, сопровождающийся восстановлением ионов иода по реакции
и переходом ионов кислорода в атомарное состояние
. Скорость этих реакций различна на поверхностях (0001) и
Процесс восстановления иода быстрее идет на поверхности (0001), что было доказано прямым измерением концентрации металлического иода на поверхностях (0001) и
В результате возникает разность потенциалов между поверхностями (0001) и
и ток короткого замыкания. Появление тока короткого замыкания между полярными поверхностями - явление общее для полярных диэлектриков. Величина тока зависит от величины электропроводности кристалла и в кристаллах с низкой проводимостью может не обнаруживаться экспериментально.
Рис. 11.9. Температурная зависимость электропроводности, измеренная при протекании тока вдоль направлений: