面心立方结构的表面能
{100}面: {110}面: {111}面:
100
1 2
2 a2
4
4 a2
110
5 2 a2
111 2
3 a2
{100}
{110}
{111}
Figure 2.3. Schematic representing low index faces of a facecentered cubic (fcc) crystal structure: (A) {100}, (B) {110}, and (C) {111}.
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固体表面的分类
固体的表面能
固体的表面能
表面原子的键合模型
固体表面原子处于与本体原子不一样的键合环境: 周围缺少相邻的原子,具有不饱和的悬空键; 处于更高的能量状态(表面能)。
固体的表面能
• 固体表面上的原子与晶体内部相比,处于一个较高的能 量状态,所以表面积增加,体系的自由能就增加。
• 表面能的定义: 每增加单位表面积时,体系自由能的 增量。
d G Sd V T dd p A idi nG=G(T, p, ni, A)
i
因此,表面自由能:
G
A ni,T ,P
G---系统的自由能;
S---熵;
T--
V---体积; p---压力; ---表面张力; A---
μi---组分i 的化学势; ni --- 组分i 的化学成分。
G
A ni,T ,P
•表面能也称为表面自由能或表面张力; •表面张力通常只针对液体。
表面自由能的热力学推导
对于一个多组分的材料系统,吉布斯自由能的改变:
dG SdV Td p idin G=G(T, p, ni)