一塊晶體常常被一些介面分隔成許多較小的疇區,疇區內具有較高的原子排列完整性,疇區之間的介面附近存在著較嚴重的原子錯排。這種發生於整個介面上的廣延缺陷被稱作面缺陷。面缺陷的種類繁多,結構複雜,對於晶體的物理性能有著廣泛的影響。晶體中相鄰疇區間的交接往往不是任意的,通常隻有那些點陣匹配度較好,具有特定形態及結構,因而介面能較低的面缺陷能夠存在。人們通常按介面兩側晶體結構之間的關係將其分為平移介面、孿晶介面及晶粒間界三大類別。
界面兩側晶體以一特征的非點陣平移相聯系者稱平移界面,包括堆垛層錯、反相疇界和結晶切變面等面缺陷。堆垛層錯常見於密堆積結構及層狀結構的晶體中(圖1),是晶體的密排面按正常順序堆垛時引入反常順序堆垛所形成的一種面缺陷。例如,面心立方晶體以 {111}六方密排面按密堆積方式堆垛而成,正常堆垛順序是……ABCABC……(A、B、C分別標記原子位置為a、b、c的原子層)。若引入反常順序堆垛,則成……ABC↑BC……或……ABC↑BABC……,前者相當於抽走A層,後者相當於插入B層,分別稱作抽出型層錯和插入型層錯。層錯的引入使其兩側的晶體相對位移瞭
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第二類面缺陷稱為孿晶界面(見孿晶),它所分隔開的兩部分晶體間以特定的取向關系相交接(圖2), 從而構成新的附加對稱元素,如反映面、旋轉軸或對稱中心。在鐵電晶體中,這種附加對稱關系造成瞭兩部分晶體極化方向的差異,其界面稱為鐵電疇界。
第三類面缺陷為晶粒間界,它們是以任意取向關系相交接的兩晶粒間的界面。
參考書目
S.Amelinckx,Dislocations in Particular Structure, F.R.N.Nabarro, ed., Dislocation in Solids,Vol.2,North-Holland,Amsterdam,1979.