1.2.3固体表面与界面的区别
表面是指固体(或液体)边界上由不同于固体内部性质的那些原子层所组成的一个相;而界面是指一个以两个均匀相为分界的面,它随相的种类不同而有相当不同的特征。
物体与气体或真空的分界处为表面,有液相、固相(凝聚相)的边界与自由空间接触的特征。固体表面的物理化学性能常与其内部的不同,这是因为在热力学平衡条件下,表面的化学组分、原子排列、原子振动状态等都与体内不同。因为表面向外的一侧没有邻近的原子,表面原子有一部分化学键伸向空洞,形成“悬挂键”,所以表面具有很活跃的化学性质。由于固体内三维周期势场在表面中断,因此表面原子的电子状态也与体内不同,显示出表面具有某种特殊的力学、光学、电学、磁学和化学性能。
一般把液体与固体、液体与液体、固体与固体这些凝聚相间的分界处称为界面。从分子角度上看,如果是液相,其分子就有能自由移动位置的界面;如果是固相,其分子或原子就有固定位置的界面。两种界面性质具有的特点相当不同。有时,表面与界面难以区分,但在固体内部晶粒的界面可与表面明确区分,这些都显示了表面与界面的区别。表面是界面的一种特殊情况,是最简单的一种“界面”形式,从一定意义上讲,表面研究是理解更为复杂的界面现象的基础。
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