গ্রেইন সীমানা

একটি পলিক্রিস্টালাইন ধাতুর মাইক্রোগ্রাফ ; অ্যাসিড এচিং দ্বারা প্রমাণিত গ্রেইন সীমানা।

পলিক্রিস্টালাইন বস্তুতে ভিন্নমুখী স্ফটিক

পদার্থ বিজ্ঞানে, গ্রেইন সীমা হলো একটি পলিক্রিস্টালাইন পদার্থে দুটি গ্রেইন বা স্ফটিকের মধ্যে ইন্টারফেস। এটি হলো স্ফটিক কাঠামোর দ্বি-মাত্রিক ত্রুটি, এবং গ্রেইন সীমা বস্তুর বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা হ্রাস করার প্রবণতা রাখে। বেশিরভাগ গ্রেইন সীমা ক্ষয়ের সূত্রপাত ঘটায়। ক্রমবিকৃতির- অনেক প্রক্রিয়ার জন্যও এগুলি গুরুত্বপূর্ণ। অন্যদিকে, গ্রেইন সীমা কোন পদার্থের মধ্যে স্থানচ্যুতি ব্যাহত করে, তাই স্ফটিকের আকার হ্রাস করা হলো (-পেচ সম্পর্ক দ্বারা বর্ণিত) পদার্থের যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করার একটি সাধারণ উপায়।

সীমানার বর্ণনা

গ্রেইন সীমাকে বর্ণনা করা যেতে পারে দুটি গ্রেইনের সীমার দিক এবং প্রয়োজনীয় ত্রিমাত্রিক ঘূর্ণনের মাধ্যমে যা গ্রেইন গুলোকে অনরূপ হতে সাহায্য করে। এভাবে একটি সীমানার 5টি ম্যাক্রোস্কোপিক স্বাধীনতার মাত্রা থাকে। তবে, সাধারণত একটি সীমানাকে কেবল পার্শ্ববর্তী প্রতিবেশী গ্রেইনের অভিযোজন সম্পর্ক হিসাবে বর্ণনা করা হয়।

দুটি গ্রেইনের আপেক্ষিক অভিযোজন ঘূর্ণন ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছে:

ঘন প্রতিসাম্য পদার্থের জন্য সম্পূর্ণ এলোমেলো গ্রেইন সেটের সীমানার ভুলের বৈশিষ্ট্যগত বন্টন।

$R={\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&a_{13}\\a_{21}&a_{22}&a_{23}\\a_{31}&a_{32}&a_{33}\end{bmatrix}}$

এই সিস্টেম ব্যবহার করে ঘূর্ণন কোণ θ হলে:

$2\cos \;\theta \;+1=a_{11}+a_{22}+a_{33}\,\!$

যখন ঘূর্ণন অক্ষের দিক [uvw] হল:

$[(a_{32}-a_{23}),(a_{13}-a_{31}),(a_{21}-a_{12})]\,\!$

স্ফটিকবিদ্যা সীমানার ভুল অবস্থানকে সীমাবদ্ধ করে। একটি সম্পূর্ণ এলোমেলো পলিক্রিস্টাল, যার কোন গঠনও নেই, তারও সীমানার ভুল অবস্থানের একটি বৈশিষ্ট্যগত বিবরণ রয়েছে (চিত্র দেখুন)। তবে, এই ধরনের ঘটনা বিরল এবং বেশিরভাগ পদার্থই এই আদর্শ থেকে কম বা বেশি বিচ্যুত হবে।