Calcium diffusion in pure and YF3-doped single crystal CaF2

The diffusion of 45Ca has been measured in single crystals of CaF2 and CaF2 + 0.34 mol % YF3 using a precision sectioning technique. In pure CaF2 between 800 and 1300 °C, D = = 4.8×107 exp (—5.160 eV/kT) cm2/s. The effect of YF3 is to increase D at temperatures below 950 °C but the magnitude of the increase is much smaller than expected for a vacancy mechanism unless a binding energy between Y3+ ions and cation vacancies of >0.6 eV is assumed. It is shown that the results may correspond to diffusion via cation–anion vacancy pairs at all temperatures investigated. Die Diffusion von 45Ca wird in CaF2- und CaF2 + 0,34 Mol%-YF3-Einkristallen unter Benutzung einer Abschleifmethode gemessen. In reinem CaF2 erholt man zwischen 800 und 1300 °C D = 4,8×107 exp (—5,160 eV/kT) cm2/s. YF3-Dosierung erhoht D bei Temperaturen unterhalb 950°C, jedoch ist die Grosenordnung der Erhohung fur den Leerstellenmechanismus viel geringer als erwartet, es sei denn, es wird eine Aktivierungsenergie zwischen Y3+-Ionen und Kationenleerstellen von >0,6 eV angenommen. Es wird gezeigt, das die Ergebnisse fur die untersuchten Temperaturen einer Diffusion uber Kationen–Anionen-Leerstellenpaare entsprechen.