Small Polaron Mobility in α‐Li x O 5

ESR and de conductivity measurements are performed on a α‐Li x O 5 ( x = 0.001) single crystal in the temperature range 4 to 293 K. They suggest that at low temperature, the unpaired electron remains localized in the field of lithium ion and is equally delocalized over four vanadium sites leading to the formation of a bound polaron characterized by a 29 hyperfine lines ESR spectrum. As the temperature is raised bound polarons are freed from the electrostatic field and the electrical properties of the sample above 250 K mainly arise from the hopping of free polarons between the vanadium sites. A comparison with previous measurements on non‐stoichiometric V 2 O 5 shows that the activation energy corresponding to the hopping process of free polarons does not depend on the nature of the paramagnetic defect, but it appears that the energy needed to extract the bound polaron from the Coulomb field of the defect decreases when the overall radius of the defect increases. EPR und Messungen der Gleiehstromleitfähigkeit werden an einem α‐Li x O 5 ( x = 0,001)‐Einkristall im Temperaturbereich 4 bis 293 K durchgeführt. Sie zeigen, daß bei tiefen Temperaturen das ungepaarte Elektron lokalisiert bleibt im Feld des Lithiumions und gleichförmig delokalisiert ist über vier Vanadiumplätze, was zu der Bildung eines gebundenen Polarons führt, das durch ein EPR‐Spektrum mit 29 Hyperfeinlinien charakterisiert ist. Bei Temperaturerhöhung werden die gebundenen Polaronen aus dem elektrostatischen Feld befreit und die elektrischen Eigenschaften der Probe oberhalb 250 K rühren hauptsächlich vom Hopping‐Mechanismus der freien Polaronen zwischen den Vanadiumplatzen her. Ein Vergleich mit früheren Messungen an nichtstöchiometrischem V 2 O 5 zeigt, daß die dem Hoppingprozeß freier Polaronen entsprechende Aktivierungsenergie nicht von der Art des paramagnetischen Defekts abhängt, sondern es scheint, daß die Energie, die zur Befreiung des gebundenen Polarons aus dem Coulombfeld des Defekts notwendig ist, abnimmt, wenn der Gesamtradius des Defekts wächst.