coherencia: En la ciencia de los materiales, la coherencia se refiere al grado de similitud estructural entre dos fases o cristales adyacentes. Una interfaz coherente significa que las redes de cristal de las dos fases coinciden perfectamente con la interfaz, lo que lleva a un desajuste mínimo en posiciones atómicas.
Energía interfacial: La energía interfacial es el exceso de energía asociada con la formación de una interfaz entre dos fases diferentes. Surge del hecho de que los átomos en la interfaz experimentan diferentes entornos de unión en comparación con los de la mayor parte de cada fase.
Relación:
* Interfaces coherentes: En general, interfaces coherentes tienden a tener energías interfaciales más bajas en comparación con interfaces incoherentes. Esto se debe a que el desajuste atómico mínimo en una interfaz coherente conduce a menos tensión y menos enlaces colgantes, lo que resulta en una penalización de energía general más baja.
* Interfaces incoherentes: Las interfaces incoherentes, donde las redes de las dos fases no coinciden, tienen un mayor grado de desajuste y, por lo tanto, mayor energía interfacial . Esto se debe a la creación de defectos, dislocaciones y tensión inadaptada en la interfaz, lo que requiere más energía para formarse.
Factores que influyen en la energía interfacial:
* MISMACHA DE LATICINA: Cuanto mayor sea el desajuste entre las redes de las dos fases, mayor es la energía interfacial.
* Orientación cristalográfica: La orientación de las dos fases entre sí puede afectar el grado de coherencia y, por lo tanto, la energía interfacial.
* Química de la superficie: La composición química y las características de enlace de las superficies también pueden influir en la energía interfacial.
* Temperatura: La energía interfacial puede verse afectada por la temperatura, ya que influye en la movilidad atómica y las interacciones de unión.
Ejemplos:
* crecimiento epitaxial: En el crecimiento epitaxial, donde un material cristalino crece encima de otro con una estructura de red similar, a menudo se forman interfaces coherentes, lo que resulta en una baja energía interfacial y películas de alta calidad.
* límites de grano: Los límites de grano en materiales policristalinos son interfaces entre diferentes granos con diferentes orientaciones cristalográficas. La energía interfacial en estos límites puede variar según el grado de coherencia.
En resumen: La coherencia juega un papel crucial en la determinación de la energía interfacial. En general, las interfaces más coherentes conducen a energías interfaciales más bajas debido a la tensión reducida y menos defectos. Sin embargo, la relación específica entre la coherencia y la energía interfacial puede ser compleja e influenciada por varios factores.
