1。欠陥形成：
* 酸素空孔： 純粋なジルコニアには蛍石構造があり、酸素イオンがすべての格子サイトを占有しています。高温では、一部の酸素イオンは格子位置を離れ、酸素空孔を作り出すことができます。これらの空孔は、他の酸素イオンによって満たされ、酸素イオン伝導を可能にします。
* ドーピング： ジルコニアには、通常、酸化カルシウム（CaO）や酸化Yttrium（Y₂O₃）など、他の金属酸化物がドープされています。このドーピングプロセスは、ジルコニア格子に欠陥をもたらし、酸素空孔の濃度を増加させます。
2。酸素イオン移動度：
* 高温： 高温では、酸素イオンは格子内の動きのための活性化エネルギー障壁を克服するのに十分な熱エネルギーを獲得します。このモビリティの増加により、より効率的な酸素イオン伝導が可能になります。
* 欠陥構造： 酸素空孔の存在は、酸素イオンが飛び込むための部位を提供することにより、酸素イオンの動きを促進します。
3。酸素イオン伝導メカニズム：
* 空室メカニズム： 酸素イオンは、隣接する酸素空孔に飛び込んで移動します。酸素イオンの動きは、空孔と印加電界の存在によって促進されます。
4。ドーピングの影響：
* 安定化： 他の酸化物を伴うジルコニアのドーピングは、ジルコニアの立方体または四角形の位相を安定させるのに役立ちます。これは、単眼症相よりも高い酸素イオン導電率を示します。
* 欠陥濃度： ドーピングは酸素空孔の濃度を増加させ、酸素イオン導電率をさらに高めます。
要約：
ジルコニアは、ドーピングによる酸素空孔の形成と高温での酸素イオンの可動性の増加により、高温で良好な酸素イオン導体になります。空孔メカニズムは酸素イオンの動きを促進し、ジルコニアを固体酸化物燃料電池（SOFC）などの用途にとって重要な材料にします。
注： ジルコニアが良好な酸素イオン導体になる正確な温度は、ジルコニア材料の特定の組成とドーピングレベルに依存します。
