Gegenstand des Buches ist die Physikalische Chemie des Festkörpers. In diesem Kontext werden die ionischen und elektronischen Fehler als Ladungsträger besonders berücksichtigt. Um eine einheitliche Ausgangsbasis zu erzielen, werden umfangreiche Kapitel über Bindungsaspekte, Gitterschwingungen und Thermodynamik des perfekten Festkörpers vorgestellt. Die Darstellung erfolgt anhand moderner Beipiele wie Ionenleiter, Elektronenleiter, Hochtemperatursupraleiter und geht auf aktuelle Anwendungen wie Sensoren, Batterien und Brennstoffzellen ein.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 1.1 Motivation.- 1.2 Fehlerkonzept und Gliederung.- 2 Bindungsaspekte.- 2.1 Die chemische Bindung im einfachen Molekül.- 2.2 Viele Atome im Kontakt.- 3 Phononen.- 3.1 Einstein- und Debye-Modell.- 3.2 Komplizierungen.- 4 Gleichgewichtsthermodynamik des perfekten Festkörpers.- 4.1 Vorbemerkungen.- 4.2 Formalismus der Gleichgewichtsthermodynamik.- 4.3 Beispiele zur Gleichgewichtsthermodynamik.- 5 Gleichgewichtsthermodynamik des realen Festkörpers.- 5.1 Vorbemerkungen.- 5.2 Gleichgewichtsthermodynamik atomarer Punktdefektbildung.- 5.3 Gleichgewichtsthermodynamik elektronischer Fehler.- 5.4 Höherdimensionale Defekte.- 5.5 Punktfehlerreaktionen.- 5.6 Dotiereffekte.- 5.7 Wechselwirkungen zwischen den Fehlern.- 6 Kinetik und irreversible Thermodynamik.- 6.1 Transport und Reaktion.- 6.2 Elektrische Beweglichkeit.- 6.3 Phänomenologische Diffusionskoeffizienten.- 6.4 Konzentrationsprofile.- 6.5 Diffusionskinetik der Stöchiometrieänderung.- 6.6 Komplizierungen des Materietransportes.- 6.7 Oberflächenreaktion.- 6.8 Katalyse.- 6.9 Festkörperreaktionen.- 6.10 Nichtlineare Erscheinungen.- 7 Festkörperelektrochemie: Messtechniken und Anwendungen.- 7.1 Vorbemerkungen: Strom und Spannung im Lichte der Defektchemie.- 7.2 Stromlose Zellen.- 7.3 Strombelastete Zellen.- 7.4 Stromliefernde Zellen.- 8 Literaturverzeichnis.
