Solution Enthalpies of Aliovalent Defects in Alkali Halides

Abstract

The solution enthalpies of some monovalent, divalent, and trivalent defects in some alkali halides are calculated following the standard procedure of minimising the total lattice energy change numerically, as a function of the relaxation of the nearest neighbours, when the defect cation occupies a substitutional position. The energies considered are electrostatic, dipole, dipole–dipole, and repulsive. It is found that inclusion of dipole–dipole energy helps to avoid the polarisation catastrophe problem for divalent and trivalent defects. The Born-Mayer repulsive parameters of the aliovalent defects are obtained from the charge density overlap method. Thus it is shown that a single method is capable of yielding positive values of solution enthalpies for all the aliovalent defects considered. Die Losungsenthalpien einiger monovalenter, divalenter und trivalenter Defekte in einigen Alkali-halogeniden werden mit dem Standardverfahren der numerischen Minimalisierung der Anderung der Gesamtgitterenergie als Funktion der Relaxation der nachsten Nachbarn, wobei das Defekt-kation einen Substitutionsplatz besetzt, berechnet. Die berucksichtigten Energien sind elektrostatische, Dipol, Dipol-Dipol und abstosende. Es wird gefunden, das die Einbeziehung der Dipol-Dipol-Energie hilft, das katastrophale Polarisationsproblem fur divalente und trivalente Defekte zu vermeiden. Die abstosenden Born-Mayer-Parameter der aliovalenten Defekte werden mit der Methode der Ladungsdichteuberlappung erhalten. Somit wird gezeigt, das eine einzige Methode geeignet ist, positive Werte der Losungsenthalpien fur alle betrachteten aliovalenten Defekte zu erhalten.