турных дефектов. Квазикристаллы не изоляторы и не полупроводники, но в отличие от металлов их электросопротивление при низких температурах аномально велико, уменьшается с ростом температуры и возрастает по мере увеличения структурного порядка и отжига дефектов (длительный нагрев, устраняющий дефекты).

Интересны упругие и пластические свойства квазикристаллов. Упругие модули квазикристаллов меньше по величине, чем модули близких по составу кристаллических фаз. По упругим свойствам квазикристаллы гораздо ближе к аморфным металлам, чем к кристаллам. Пониженное значение упругих модулей указывает на более слабое межатомное взаимодействие, и, на первый взгляд, квазикристаллы должны легче деформироваться, чем их кристаллические аналоги. Однако высокое сопротивление движению дислокаций в квазикристалле делает их менее пластичными и, соответственно, реальными кандидатами на роль эффективных упрочнителей в сплавах.

В большинстве синтезированных квазикристаллов рентгеновскими дифракционными методами обнаружены структуры с икосаэдрической симметрией. Кроме того, созданы квазикристаллы с поворотной симметрией 8-го, 10-го и 12-го порядков.

1.4.8. Структура поверхности

Одно из главных направлений в современных исследованиях материалов связано с изучением структуры поверхностных слоев. Это объясняется тем, что поверхность и приповерхностные области определяют многие механические и химические свойства твердых тел: коррозию, трение, износ, адгезию, хрупкость.

Рис. 1.70. Схема получения чистой поверхности: а − исходный кристалл; б − обнаженная поверхность

103

Простейшим способом получения чистой поверхности является метод отсечения (рис. 1.70).

В монокристалле проводится плоскость (hkl), верхняя часть кристалла отбрасывается, обнажая выбранную плоскость. Вследствие нарушений связей на поверхности и в приповерхностном слое идут релаксационные процессы.

Релаксация и реконструкция поверхности. Релаксация по-

верхности связана с изменением межплоскостного расстояния в приповерхностном слое толщиной в несколько монослоев. Для выбранной плоскости (hkl) в массивном монокристалле межплоскостное расстояние равно d0, а на поверхности − d ≠ d0.

Процесс реконструкции приводит к изменению структуры поверхности из-за перестройки поверхностных атомов и появления на поверхности адсорбированных атомов. Процесс реконструкции поверхности связан с образованием новой периодичности на поверхности. Кристаллографической характеристикой структуры поверхности является стандартное выражение:

M(hkl)–(n×m)C,

(1.103)

где M − символ химического элемента, у которого обнажена плоскость (hkl), (n×m) − новая периодичность на поверхности, C − символ химического элемента, адсорбированного поверхностью. Числа n и m показывают, во сколько раз больше новая периодичность по а и b. Некоторые примеры структуры поверхности приведены на рис. 1.71.

а	б	в
Рис. 1.71. Реконструкция поверхности:
а − структура (2×1);	б − структура (2×2);
в − структура ( 2 ×	2 )R45 или С(2×2)

104