Akademik

Границей зерна является его поверхность, а границы зерен, наблюдаемые на шлифах, являются сечением трехмерных границ плоскостью шлифа. В простейшем случае наноматериал, состоящий из атомов одного сорта, содержит два компонента, различающихся по структуре: упорядоченные зерна (кристаллиты) и интерфейсы (межкристаллитные границы раздела). Структура границ раздела определяется типом межатомных взаимодействий (металлические, ковалентные, ионные) и взаимной ориентацией соседних зерен (кристаллитов). Границы раздела компактных наноматериалов могут содержать три типа дефектов: отдельные вакансии; вакансионные агломераты или нанопоры, образующиеся в тройных стыках кристаллитов; большие поры на месте отсутствующих кристаллитов. Эти дефекты являются структурными элементами границ раздела. В границах раздела компактных наноматериалов могут присутствовать упругие напряжения, локально искажающие кристаллическую решетку зерен вблизи их границ, и зернограничные дислокации. Отжиг поликристаллических наноматериалов приводит к релаксации границ раздела.

В полупроводниковые гетероструктурах сама граница раздела, т. е. переходный слой между двумя материалами (веществами), выполняет роль технического устройства. В наногетероструктурах с очень резкими границами раздела соседние гетерограницы располагаются настолько близко друг к другу, что в этом промежутке определяющую роль играют размерные квантовые эффекты.

• Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.

1. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - Москва: Наука-Физматлит, 2007. - 416 с.
2. Gusev A.I. Rempel A.A. Nanocrystalline Materials. - Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004. - 351 p.