Techniklexikon

Debye-Frenkel-Schicht

elektrische Raumladungsdoppelschicht (Doppelschicht) an der Oberfläche von Ionenkristallen, beispielsweise Alkalihalogeniden wie NaCl (Kochsalz). Zur Ausbildung dieser Schicht kommt es, wenn die Bildungsenergie für Leerstellen des Kationenteilgitters kleiner als für Anionenleerstellen ist und somit die Gleichgewichtskonzentration der Kationenleerstellen höher ist als die der Anionenleerstellen. Die zusätzlichen Kationenleerstellen diffundieren von ihrem Bildungsort an der Kristalloberfläche entlang des Konzentrationsgefälles ins Innere. Dieser Bewegung steht das mit der Ladungstrennung verbundene elektrische Feld entgegen, so dass sich im Gleichgewicht eine Raumladungsdoppelschicht nahe der Oberfläche ausbildet. Der Effekt wird durch Fremdatome mit anderer Wertigkeit beeinflusst. Das Auftreten geladener Versetzungen in Ionenkristallen beruht auf demselben Prozess.