Diffusion tensor and molecular jump frequencies in naphthalene single crystals

(Received 2 June 1992, accepted in final form 29 September 1992)

Abstract
A complete method is presented in order to obtain from the macroscopic diffusion tensor a quantitative microscopic model of atomic or molecular displacements. The case of self-diffusion and hetero-diffusion of naphthol-2 in single crystals of naphthalene was chosen. A vacancy mechanism with three possible molecular jumps is found to explain the observed tensor, and its anisotropy. The real jump frequencies (in the range 20 to 80 s ^-1 for 338 K  < T < 348 K) are determined. Experimental jump energies are compared with the theoretical ones.

Résumé
Cet article propose une méthode complète d'obtention, à partir d'un tenseur macroscopique de diffusion, d'un modèle microscopique permettant de quantifier la mobilité moléculaire ou atomique. Il a été choisi, pour cette étude, le cas de la diffusion du naphtalène ou du naphtol-2 dans le naphtalène monocristallin. Un mécanisme lacunaire à 3 sauts moléculaires possibles permet d'expliquer le tenseur observé ainsi que son anisotropie. Les fréquences réelles de saut (comprises entre 20 et 80 s ^-1 pour 338 K  < T < 348 K) sont déterminées. L'effet de corrélation est pris en compte et déterminé. Les énergies expérimentales de saut sont comparées à celles calculées théoriquement.