Senyawa ionik

Dalam kristal ionik, biasanya akan ada beberapa titik cacat, namun untuk mempertahankan elektronetralitas, cacat ini hadir berpasangan. Cacat Frenkel terdiri dari kekosongan kation yang dipasangkan dengan interstisi kation dan dapat dihasilkan di manapun dalam ruah kristal, terjadi paling umum pada senyawa dengan bilangan koordinasi rendah dan kation yang jauh lebih kecil daripada anion. Cacat Schottky terdiri dari satu kekosongan masing-masing jenis, dan dihasilkan pada permukaan kristal, terjadi paling umum pada senyawa dengan bilangan koordinasi tinggi dan bila anion dan kation memiliki ukuran yang sama. Jika kation memiliki beberapa kemungkinan tingkat oksidasi, maka memungkinkan terjadi kekosongan kation untuk mengkompensasi kekurangan elektron pada lokasi kation dengan bilangan oksidasi lebih tinggi, menghasilkan senyawa non-stoikiometri. Kemungkinan non-stoikiometri lainnya adalah pembentukan pusat-F, elektron bebas yang menempati kekosongan anion. Bila senyawa memiliki tiga atau lebih komponen ionik, semakin banyak jenis cacat yang mungkin terjadi. Semua titik cacat ini dapat dihasilkan melalui vibrasi termal dan memiliki konsentrasi kesetimbangan. Oleh karena mereka boros energi, namun bermanfaat secara entropis, mereka terjadi dalam konsentrasi yang lebih besar pada suhu yang lebih tinggi. Setelah terbentuk, pasangan cacat ini dapat berdifusi secara terpisah satu sama lain, dengan melompat antar situs kisi. Mobilitas cacat ini adalah sumber fenomena transportasi paling banyak dalam kristal ionik, termasuk difusi dan . Ketika kekosongan bertabrakan dengan interstisi (Frenkel), mereka dapat bergabung kembali dan saling memusnahkan. Demikian pula kekosongan akan hilang saat mereka mencapai permukaan kristal (Schottky). Cacat pada struktur kristal umumnya memperluas parameter kisi, mengurangi keseluruhan densitas kristal. Cacat juga menghasilkan ion di lingkungan lokal yang berbeda, yang menyebabkan mereka mengalami simetri medan kristal yang berbeda, terutama dalam kasus kation berbeda yang bertukar situs kisi. Hal ini menghasilkan pemisahan orbital elektron-d yang berbeda, sehingga penyerapan optik (dan tentu saja warna) dapat berubah seiring dengan konsentrasi defek.