
【電】 twin crystal
macle
【化】 bicrystals; crystal twin
body; style; substance; system
【計】 body
【醫】 body; corpora; corps; corpus; leukocytic crystals; scapus; shaft; soma
Somato-
雙晶體(英文:bicrystal)在材料科學與晶體學中,指由兩個具有不同晶體取向的單晶體通過特定的晶界(grain boundary)連接而成的複合晶體結構。其核心特征在于兩部分晶體共享一個界面,但各自的晶格排列方向存在差異。
結構組成
雙晶體包含兩個獨立的晶粒(crystallite),每個晶粒内部原子排列高度有序且取向一緻,但兩個晶粒之間的晶體學取向存在明顯夾角。二者通過晶界這一過渡區域結合,晶界的結構、能量和化學性質對雙晶體的整體性能(如機械強度、電導率)有決定性影響 。
形成機制
常見于晶體生長(如凝固、氣相沉積)或固态相變過程中。當相鄰晶核以不同取向生長并最終相遇時,會形成具有明确取向關系的雙晶體界面。金屬、半導體(如矽)及陶瓷材料中均廣泛存在此類結構 。
界面類型
根據晶界兩側晶體的取向差,可分為:
雙晶體是研究晶界行為的理想模型,尤其在探究界面遷移、雜質偏析及斷裂機制等領域至關重要。例如,在微電子器件中,矽雙晶體的晶界可能成為載流子散射中心,影響器件效率;而在高溫合金中,晶界設計可優化材料的蠕變抗力 。
權威參考來源:
定義與機制可進一步查閱材料科學經典著作《Introduction to Crystallography》(Donald E. Sands)或國際期刊《Acta Materialia》相關研究;晶界分類标準參考《材料科學基礎》(清華大學出版社)。
雙晶體(又稱孿晶)是指兩個或兩個以上同種晶體按特定對稱規律形成的規則連生體。其核心特征如下:
定義與對稱規律
雙晶體的單體之間通過對稱操作(如反映、旋轉180°或反伸)實現規則連生。相鄰單體的對應晶面、晶棱雖不完全平行,但可通過對稱要素(雙晶面、雙晶軸或雙晶中心)重合或平行。
類型
與平行連生的區别
雙晶體的單體内部質點排列不連續,結合部位存在結構差異;而平行連生的晶體質點排列連續,僅方向一緻。
常見礦物與分布
雙晶在礦物中分布不均,如α-石英、斜長石幾乎均以雙晶形式存在,方解石、十字石等也常見。單斜晶系和正交晶系的礦物雙晶出現頻率較高,六方晶系則罕見。
實際意義
雙晶結構影響礦物的物理性質(如解理、光學特性),在寶石學、材料科學及地質研究中具有重要價值,例如雙晶紋可作為礦物鑒定依據。
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