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momomomomomo金虫 (著名写手)
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热力学观点分析晶体表面与内部的区别
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| 试用热力学观点分析，晶体表面与内部有何不同？原因是什么？将会产生哪些表面现象？ |
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lilinna529
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【答案】应助回帖
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momomomomomo: 金币+1, ★★★很有帮助 2013-03-29 14:47:22
momomomomomo: 金币+1, ★★★很有帮助 2013-03-29 14:47:22
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在晶体表面上，原子排列情况与晶内不同。这里，每个原子只是部分地被其他原子包围着，它的相邻原子数比晶体内部少。另外，由于成分偏聚和表面吸附作用往往导致表面成分与体内不一。这些均将导致表面层原子间结合键与晶体内部并不相等。故表面原子就会偏离其正常的平衡位置，并影响到邻近的几层原子，造成表层的点阵畸变，使它们的能量比内部原子高，这几层高能量的原子层称为表面。晶体表面单位面积自由能的增加称为表面能γ (J /m2 ),表面能也可理解为产生单位面积新表团所作的功; 表面能与晶体表面原子排列致密程度有关，原子密排的表面具有最小的表面能。若以原子密排面作表面时，晶体的能量最低，最稳定，所以自由晶体暴露在外的表面通常是低表面能的原子密排晶面。如果晶体的外 表面与密排面成一定角度，为了保持低能量的表面状态，晶体的外表面大都呈台阶状，台阶的平面是低表面能晶面，台阶密度取决于表面和低能面的交角。晶体表面原子的较高能量状态及其所具有的残余结合键，将使外来原子易于被表面吸附，井引起表面能的降低。此外，台阶状的晶体表面也为原子的表面扩散，以及表面吸附现象提供一定条件。 表面能除了与晶体表面原子排列致密程度有关外，还与晶体表面曲率有关。当其他条件相同时，曲率愈大，表面能也愈大。表面能的这些性质，对晶体的生长、固态相变中新相形成都起着重要作用。 |
3楼2013-03-29 13:02:24
vmuch520
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2楼2013-03-24 19:21:56
