面缺陷

    [拼音]:mianquexian [外文]:planar defect 一块晶体常常被一些介面分隔成许多较小的 […]

    [拼音]:mianquexian

    [外文]:planar defect

    一块晶体常常被一些介面分隔成许多较小的畴区,畴区内具有较高的原子排列完整性,畴区之间的介面附近存在著较严重的原子错排。这种发生于整个介面上的广延缺陷被称作面缺陷。面缺陷的种类繁多,结构复杂,对于晶体的物理效能有著广泛的影响。晶体中相邻畴区间的交接往往不是任意的,通常只有那些点阵匹配度较好,具有特定形态及结构,因而介面能较低的面缺陷能够存在。人们通常按介面两侧晶体结构之间的关系将其分为平移介面、孪晶介面及晶粒间界三大类别。

    介面两侧晶体以一特征的非点阵平移相联络者称平移介面,包括堆垛层错、反相畴界和结晶切变面等面缺陷。堆垛层错常见于密堆积结构及层状结构的晶体中(图1),是晶体的密排面按正常顺序堆垛时引入反常顺序堆垛所形成的一种面缺陷。例如,面心立方晶体以 {111}六方密排面按密堆积方式堆垛而成,正常堆垛顺序是……ABCABC……(A、B、C分别标记原子位置为a、b、c的原子层)。若引入反常顺序堆垛,则成……ABC↑BC……或……ABC↑BABC……,前者相当于抽走A层,后者相当于插入B层,分别称作抽出型层错和插入型层错。层错的引入使其两侧的晶体相对位移了

    ,但晶体仍保持为密堆积结构,因而具有较低的介面能量。反相畴界是有序固溶体合金中有序畴间的介面,与有序超结构的非点阵平移相关,使介面两侧近邻原子对的性质与正常有序态不同,但无明显点阵畸变。如果这种非点阵平移发生于非化学配比的化合物晶体中,则称结晶切变面。这两种面缺陷都造成局域的组分变化,因而是晶体容纳对化学配比偏离的有效方式。

    第二类面缺陷称为孪晶介面(见孪晶),它所分隔开的两部分晶体间以特定的取向关系相交接(图2), 从而构成新的附加对称元素,如反映面、旋转轴或对称中心。在铁电晶体中,这种附加对称关系造成了两部分晶体极化方向的差异,其介面称为铁电畴界。

    第三类面缺陷为晶粒间界,它们是以任意取向关系相交接的两晶粒间的介面。

    参考书目

    S.Amelinckx,Dislocations in Particular Structure, F.R.N.Nabarro, ed., Dislocation in Solids,Vol.2,North-Holland,Amsterdam,1979.

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