舆论摘要：晶体外表能各向异性领会及其对地膜中特殊晶粒成长的启动效率

对于地膜更加是柱状晶地膜，当晶粒在膜平面内的尺寸大于膜厚时，柱状晶粒的上底面（即自在外表）和下底面（即膜-基界面）的表面积将大于侧面（即晶界面）的表面积，即使地膜还黏附在与其热胀系数各别的基体上并在各别于堆积温度的前提下退火时，膜中将生存较大的热应力。所以，地膜中的晶粒成长除像保守的完全资料中的晶粒成长一律要商量晶界能外，还该当同声商量外表能、界面能和应急能。而外表能、界面能和应急能均与晶粒的取向出色关系，即生存各向异性。更犯得着提防的是，外表能、界面能和应急能的各向异性对晶粒取向的依附联系生存较大的分别，也即是说，外表能密度最小的晶粒取向对应的界面能和应急能偶然最小。按照能量最小化道理，在退火进程中外表能、界面能以及应急能的总和为最小值取向的晶粒将选择优秀者成长，地膜最后也将表露这种选择优秀者取向（大概织构）。 正文运用矫正嵌入亚原子法（MEAM）辨别计划了十种面心立方（FCC）非金属、十种体心立方（BCC）非金属以及三种金刚石（Diamond）构造晶体的各别指数晶面动作外表时的外表能。按照计划截止简直计划了各向异性的外表能对特殊晶粒成长和相映织构演化的感化。结果以面心立方非金属Cu和Ag为例举行了试验考证。重要表面领会和试验截止如次： （1）运用本人安排的计划外表好多构造因子的"C"谈话步调决定了面心立方（FCC）晶体38个晶面、体心立方（BCC）晶体24个晶面和金刚石（Diamond）构造晶体24个晶面辨别动作外表时的好多构造因子 （ =0～3），各层晶面上亚原子的迩来邻数 ，和外表上每一个亚原子所占的表面积 。相关截止也不妨用来其余外表个性（比方，热电子或热离子放射、外表电子态、外表吸附、外表氧化、外表催化、外表偏析和外表重构等）的表面领会。 （2）运用矫正嵌入亚原子法（MEAM）计划了Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt，Al，Pb，Rh和Ir等十种面心立方非金属38个晶面，Li，Na，K，V，Nb，Ta，Cr，Mo，W和Fe等十种体心立方非金属24个晶面，以及C，Si和Ge 等三种金刚石构造晶体24个晶面辨别动作外表时的未随便外表能，截止表白：三种晶体的密排面（面心立方和金刚石立方构造的（111）晶面，体心立方的（110）晶面）动作外表时均具备最小的外表能。更加是对于面心立方（FCC），其余（ ）晶面动作外表时，跟着该晶面与（111）面之间夹角的增大其外表能线形减少，所以不妨由大肆晶面与（111）晶面之间夹角的巨细大概估量面心立方非金属各晶面动作外表时外表能的对立巨细。按照外表能各向异性的表面领会截止，仅就外表能而言，咱们预言：面心立方（FCC）和金刚石（Diamond）构造的（111），体心立方（BCC）的（110）辨别为三种晶体构造的选择优秀者取向，在地膜退火进程中外表能各向异性将启动相映取向特殊晶粒的成长，并引导相映织构的展示大概巩固。 （3）经过X－射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对Cu、Ag自在膜和黏附膜在退火进程中的特殊晶粒成长，以及它们对立于堆积膜的织构演化举行的比拟试验接洽表白：不管是Cu仍旧Ag，堆积膜为多晶构造，无选择优秀者织构，晶粒尺寸均小于100纳米，属纳米地膜。Cu黏附膜在300℃退火3钟点展示了（100）和（110）取向的特殊大晶粒，其尺寸辨别为1.4 和2.0 安排，Ag黏附膜在300℃下退火3钟点展示了（112）取向的特殊大晶粒，巨细为1.7 ，这是应急能各向异性启动的截止。特殊晶粒的成长引导对立于堆积膜，黏附膜中（200）、（220）和（211）等取向明显巩固，展现为选择优秀者取向。差异，在300℃前提下退火3钟点，Cu和Ag自在膜中均展示了（111）取向的特殊晶粒，巨细尺寸辨别为1 和0.4 ，这一变革是外表能各向异性启动特殊晶粒成长的截止，试验与表面计划实足普遍。