本文標題："晶界通常是以其幾何結(jié)構(gòu)、化學結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進行表征"
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晶界通常是以其幾何結(jié)構(gòu)、化學結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進行表征
界面是兩相相交的邊界，在單相材料中界面通常就是晶粒邊界(GB)
。晶界的顯微結(jié)構(gòu)幾乎對于所有材料來說都是極其重要的，因為所有材
料的機械、物理和化學性能都受晶界結(jié)構(gòu)的影響。高溫超導材料YBa2Cu
aOy-=的臨界電流密度就是一個典型的例子。盡管每個晶粒都是完整的
，可傳輸超導電流，但晶界可能就不行了。晶界是導致材料所傳導的電
流密度減小的主要原因，限制了其工程應用。事實上，界面的結(jié)構(gòu)是相
當復雜的。一般說來，界面區(qū)域的原子分布不同于晶內(nèi)，這種局部信息
只能靠HRTEM及其輔助技術(shù)來提供。傾斜邊界通常是粗糙的。晶粒的縱
橫尺寸比大約為10。在傳輸超導電流的過程中，彎曲和傾斜邊界所起的
作用可能是非常不同的，這將依賴于晶粒的邊界角、晶界的化學性質(zhì)及
陽離子端接。實際上，在很多情況下優(yōu)化和控制材料的性能將改善其晶
界的性質(zhì)。
晶界通常是以其幾何結(jié)構(gòu)、化學結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進行表征的。邊界
幾何學可歸結(jié)為兩個晶粒的原子在晶界處的匹配，諸如邊界平面和邊界
方向等?；瘜W結(jié)構(gòu)反映邊界化學成分，這將在8．6節(jié)詳細介紹。電子結(jié)
構(gòu)是由邊界處原子間的鍵合及鍵的長度決定的。邊界的幾何及化學結(jié)構(gòu)
可在某種程度上用TEM通過實驗確定。如果邊界上的原子位置是已知的
，則電子結(jié)構(gòu)依賴于量子力學計算。對于有混合化合價或價混合狀態(tài)的
功能材料來說，確定晶界處的鍵合是極其困難的，對于元件的應用通常
選用單晶材料
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