EQUILIBRIUM CRYSTAL SHAPES AND SURFACE PHASE DIAGRAMS AT SURFACES IN CERAMICS

Résumé
La forme d'équilibre d'un cristal est la forme qui minimise l'énergie libre total du cristal et peut contenir l'un des éléments suivants : des facettes, des côtés aigus, des surfaces courbes lisses, et des angles. Le relation entre l'énergie libre de surface par unité de surface, γ, et la forme d'équilibre du cristal est évidente d'après le diagramme de Wulff, diagramme polaire de γ en fonction des vecteurs normaux, [MATH]. Cabrera, Cahn, Rottman et Wortis ont décrit les limites entre les surfaces du cristal à l'équilibre (par exemple, entre les plans adjacents de facettes) en tant que transitions de phase des surfaces. Si γ([MATH]) est fonction de la température, de la pression ou du potentiel chimique des composants, la forme d'équilibre du cristal peu changer. Ce changement de la forme d'équilibre peut être représenté par un diagramme de phase de surface avec les axes d'orientation de surface en fonction de l'orientation angulaire par rapport à une orientation arbitraire de référence, de la température, de la pression ou de la composition chimique. Les transitions de phase des surfaces de MgO a été déterminée en fonction de la concentration de NiO en tant que soluté et le diagramme de phase des surfaces ont été construits.

Abstract
The equilibrium shape of a crystal is the shape which minimizes the total surface free energy of the crystal and may contain any or all of the following : facets, sharp edges, smoothly curved surfaces, and corners. The relationship between the surface free energy per unit area, γ, and the equilibrium crystal shape is seen straightforwardly from the Wulff plot, the polar plot of γ as a function of orientation of the normal vectors, [MATH]. Cabrera, Cahn, and Rottman and Wortis have described the boundaries between surfaces on the equilibrium crystal (for example, between adjacent facet planes) as surface phase transitions. If γ([MATH]) changes with temperature, pressure, or chemical potentials of the components, the equilibrium shape of the crystal may change. This change in equilibrium shape can be represented by a surface phase diagram with axes of surface orientation, in terms of angle from an arbitrary orientation, and temperature, pressure, or chemical composition. The surface phase transitions of MgO have been determined as a function of NiO solute concentration and surface phase diagrams have been constructed.