酸化セリウム(IV)
酸化セリウム(IV)は蛍石構造をとり、8配位のCe、4配位のOを持ち、その空間群はFm3m (#225)である。
高温では、酸素を放出し、蛍石構造を保ちながらアニオンが格子欠陥した不定比化合物となる。その組成はCeO(2-x) (0 < x {\displaystyle x} < 0.28)である。 x {\displaystyle x} の値は温度 T {\displaystyle T} と酸素の分圧 P O 2 {\displaystyle P_{O_{2}}} によって以下のように決まる。
( x 0.35 − x ) = 106000 [ P a 0.217 ] × P O 2 − 0.217 exp  ( − 195.6 [ k J m o l − 1 ] R T ) {\displaystyle {\Bigg (}{\frac {x}{0.35-x}}{\Bigg )}=106000\,\,[\mathrm {Pa} ^{0.217}]\times P_{O_{2}}^{\,\,-0.217}\exp {\Bigg (}{\frac {-195.6\,\,[\mathrm {k\,J\,mol} ^{-1}]}{RT}}{\Bigg )}}
これは広範囲の酸素分圧(10 - 10 Pa)、温度(1000-1900 °C)について成り立つ。
この不定比化合物は青色から黒色をしており、イオン結合性と導電性を兼ね備えている。500 °C以上では、イオン性が優位となる。
酸素欠陥の数はしばしばX線光電子分光(XPS)でCeとCeの比によって求められる。