Наблюдения движения границы на физических двумерных моделях (решетки из пузырьков пены или вибрирующих намагниченных шариков) вытесняются сегодня численным трехмерным моделированием методом молекулярной динамики. В обоих случаях результаты сугубо качественные.
Миграцию границы наблюдают лишь в масштабах не менее 1 мкм — (на плоскости или на двух плоскостях бикристалла) — рентгеновской топографией или металлографически: по разному отражению поляризованного света при разных ориентировках поверхности либо по образующимся при остановках канавкам травления (что хуже, так как канавки и сами тормозят границу, укорачивая ее).
В поликристалле растущее зерно непрерывно меняет кривизну границ, связанных в тройных стыках с другими границами. Его границы мигрируют при меняющейся (неизвестным образом) движущей силе. Чтобы измерять скорость миграции одиночной границы при неизменных условиях (постоянной ее форме и ориентировке) приготавливают пластинку-бикристалл (где граница лежит “плашмя”, но изгибом на одном конце выведена на боковую поверхность) или трикристалл (две параллельные границы соединены полупетлей). Криволинейная часть движется вдоль пластинки, не меняя формы, — укорачивается лишь плоская граница. При энергии границы Г движущая сила миграции составит F = 2T/L (средняя по длине L полупетли на единицу ее площади).
Проскальзывание в плоскости шлифа измеряют по смещению полос — меток на поверхности: по нормали к шлифу —интерферометрией рельефа, а в плоскости шлифа - в сканирующем электронном микроскопе (для чего сетку с линиями шириной 0,3 мкм напыляли через щели в маске из пластика, прожженные электронным лучом).
Известны одиночные электронномикроскопические наблюдения движений границ. Так, переползание одиночных ЗГД наблюдали in situ в электронном микроскопе при стоке на них избытка межузельных атомов после имплантации ионов Au+ в бикристальную пленку золота.
Главная